本发明涉及植物病害生物防治领域,具体涉及一株沙福芽孢杆菌生防菌剂及制备方法和在植物病害防治中应用。
背景技术:
1、我国茄科和十字花科作物种植历史悠久,作为蔬菜产业重要组成发展趋势可观。随着种植面积的日益扩大,两类作物上的植物病害发生趋势不断加重,其中菌核病、灰霉病和根肿病作为重要植物病害,严重影响作物产量与品质,制约产业的可持续发展。
2、菌核病由核盘菌(sclerotinia sclerotiorum)引起,其病原菌属于典型的死体营养型植物病原真菌,寄主范围广泛且为害严重。菌核病在作物整个生长发育期间均可发生,主要为害叶片、茎基部及果实,被侵染的植物组织出现水渍状斑点,由绿色变为浅褐色病斑至深褐色病斑。随着病情的发展,罹病组织会出现白色菌丝并形成菌核,进而造成倒伏或植株死亡,土壤中的菌核及病残体是病害次年发生的初侵染来源。
3、灰霉病由灰葡萄孢(botrytis cinerea)引起,其病原菌也属于典型的死体营养型植物病原真菌。灰霉病在作物的苗期和成株期均可发生,危害叶片、茎秆、花及果实,尤以为害果实最为严重,被侵染部位病斑水渍状,呈“v”型向内扩展,罹病组织上覆盖灰色霉层。随着病情发展,灰葡萄孢产生毒素等致病因子,破坏寄主细胞结构,导致病斑不断扩大,引起组织腐烂发霉,病残体上附着的菌核遗落在土壤中进行越冬,成为次年的初侵染来源。
4、根肿菌由芸薹根肿菌(plasmodiophora brassicae)引起,其病原菌属于专性寄生植物病原菌,主要侵染十字花科植物。因根肿菌在土壤中能够长期存活,并随农事工具等传播,导致根肿病发生逐年加重,严重制约十字花科种植产业健康发展。根肿病主要危害根系组织,罹病植株的地上部分植株初期表现为缺水、生长缓慢,后期叶片萎蔫变黄失水;地下部分根部初期表现表面光滑,后期龟裂变黄,直至整个根系组织腐烂。罹病植株根组织腐烂后,释放大量根肿菌休眠孢子在病田土壤中,将作为次年侵染及病害流行的主要来源。
5、目前,菌核病、灰霉病和根肿病的防治方法有限,主要采用化学防控方法。常用化学药剂主要包括对菌核病的多菌灵、菌核净和咪酰胺等,对灰霉病的百菌清、抑菌灵和福美双等,对根肿病的氟啶胺和氰霜唑等。虽然化学药剂具有高效、使用方便和经济效益高等优势,但长期过度使用化学药剂,会诱导病原菌抗药性的产生或增强,导致防治效果降低;同时,农药残留也会引发环境污染,人畜中毒等问题,高毒农药的禁用也加大了化学防治的选择难度。近年来,随着绿色防控和可持续发展观念的加强,环境相容性更佳的生物防治资源需求加大,受到广泛关注。目前,防治菌核病的生防资源主要包括解淀粉芽孢杆菌(bacillus amyloliquefaciens)和哈茨木霉(trichoderma harzianum)等;防治灰霉病的生防资源主要包括贝斯芽孢杆菌(bacillus velezensis)和链霉菌属(streptomyces)等;防治根肿病的生防资源主要包括枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)和绿色木霉(trichoderma viride)等。但是,目前生防资源中能够同时防治菌核病、灰霉病和根肿病的发掘与鉴定开展不足,资源有效利用及抗逆境胁迫下应用潜力的开发仍然有限。
技术实现思路
1、为获得一株能够同时防治菌核病、灰霉病和根肿病的菌株,本发明提供了一株沙福芽孢杆菌、生防菌剂及制备方法和在植物病害防治中应用,本发明的沙福芽孢杆菌可以防治菌核病、灰霉病和根肿病,其防治效果达50%以上;同时该菌具有较强的耐盐碱性,表明该菌株或制备所得的生防菌剂在菌核病、灰霉病和根肿病的防治领域及在盐碱性环境中具有良好的应用前景。
2、本发明提供了一株沙福芽孢杆菌(bacillus safensis),所述沙福芽孢杆菌为mcnb77379,于2024年1月18日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为cgmcc no.29670,分类命名为:沙福芽孢杆菌bacillus safensis。
3、本发明还提供了一种由所述的沙福芽孢杆菌制备获得的生防菌剂,所述生防菌剂为液体生防菌剂或生防菌粉。
4、进一步地,所述液体生防菌剂是将沙福芽孢杆菌接种到培养基质中培养得到的,其中培养基质包括无机盐、氮源、碳源、生长因子。
5、进一步地,所述培养基质选自营养琼脂液体培养基、肉汤蛋白胨琼脂液体培养基、pda培养基、bhis培养基、碳水化合物酸培养基、tsa培养基和lb培养基中的任意一种。
6、进一步地,所述生防菌粉还包括黄原胶、羧甲基纤维素钠、碳酸钙、抗坏血酸和硅藻土。
7、进一步地,所述生防菌粉中沙福芽孢杆菌活菌数为2.0ⅹ106-1.0ⅹ107cfu/g。
8、进一步地,每1g生防菌粉中含有黄原胶4-8mg,羧甲基纤维素钠10-20mg,碳酸钙15-20mg,抗坏血酸10-15mg,余量为硅藻土。
9、本发明还提供了一种所述的生防菌剂的制备方法,所述生防菌剂为液体生防菌剂时,将所述沙福芽孢杆菌活化、培养后,用pbs缓冲液制成od600nm=0.75±0.05菌液,即为生防菌剂。
10、本发明还提供了一种所述的沙福芽孢杆菌bacillus safensis或所述的生防菌剂在植物病害防治中的应用,所述植物病害由病原菌侵染引起;
11、所述病原菌为核盘菌(sclerotinia sclerotiorum)、灰葡萄孢(botrytiscinera)、甘薯长喙壳菌(ceratocystis fimbriata)、串珠镰孢菌(fusariummoniliforme)、茄链格孢(alternaria solani)、禾谷丝核菌(rhizoctonia cerealis)和芸薹根肿菌(plasmodiophora brassicae)中的任意一种或几种的组合。
12、进一步地,所述植物病害为菌核病、灰霉病和根肿病中的任意一种。
13、进一步地,所述菌核病的病原菌为核盘菌(sclerotinia sclerotiorum);所述灰霉病的病原菌为灰葡萄孢(botrytis cinera);所述根肿病的病原菌为芸薹根肿菌(plasmodiophora brassicae)。
14、本发明还提供了一种所述的沙福芽孢杆菌(bacillus safensis)或所述的生防菌剂在盐碱环境防治中的应用。
15、本发明还提供了一种所述的沙福芽孢杆菌(bacillus safensis)或所述的生防菌剂在盐碱环境中防治植物病害中的应用。
16、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
17、本发明分离得到一株沙福芽孢杆菌(bacillus safensis),将沙福芽孢杆菌制备的生防菌剂与核盘菌、灰葡萄孢和根肿菌孢子进行了拮抗试验,试验结果表明该生防菌剂对核盘菌和灰葡萄孢具有显著抑制作用,抑制率分别达到78.1±1.2%和82.5±1.3%;该菌剂在番茄、油菜和向日葵上的菌核病防治效果分别为66.3±6.5%,80.8±0.5%和72.3±1.1%;同时,在番茄上对灰霉病的防治效果为85.1±0.4%。
18、本发明制备的生防菌剂与根肿菌孢子共培养,试验结果表明该生防菌剂对根肿菌孢子萌发具有显著抑制作用,抑制率达到55.6±4.0%,防治根肿病效果为51.9±6.6%。
19、本发明制备的生防菌剂对菌核病、灰霉病和根肿病具有良好的防治效果,为防治菌核病、灰霉病和根肿病提供了新的解决方案,具有良好的市场应用前景。
20、2、本发明提供的沙福芽孢杆菌(bacillus safensis)耐盐碱环境,能够作为盐碱地环境植物病害防治的潜在菌株,可用于盐碱地及次生盐渍化土壤的种植。
21、生物材料保藏信息说明
22、mcnb77379,在本技术中称作沙福芽孢杆菌,已于2024年1月18日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为cgmccno.29670,保藏单位地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所,邮编:100101,分类命名为沙福芽孢杆菌bacillus safensis。
1.一株沙福芽孢杆菌bacillus safensis,其特征在于,所述沙福芽孢杆菌为mcnb77379,于2024年1月18日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为cgmcc no.29670,分类命名为:沙福芽孢杆菌bacillus safensis。
2.一种由权利要求1所述的沙福芽孢杆菌bacillus safensis制备获得的生防菌剂,其特征在于,所述生防菌剂为液体生防菌剂或生防菌粉。
3.根据权利要求2所述的沙福芽孢杆菌bacillus safensis制备获得的生防菌剂,其特征在于,所述液体生防菌剂是将沙福芽孢杆菌接种到培养基质中培养得到的,其中培养基质包括无机盐、氮源、碳源、生长因子。
4.根据权利要求3所述的沙福芽孢杆菌bacillus safensis制备获得的生防菌剂,其特征在于,所述培养基质选自营养琼脂液体培养基、肉汤蛋白胨琼脂液体培养基、pda培养基、bhis培养基、碳水化合物酸培养基、tsa培养基和lb培养基中的任意一种。
5.根据权利要求2所述的沙福芽孢杆菌bacillus safensis制备获得的生防菌剂,其特征在于,所述生防菌粉还包括黄原胶、羧甲基纤维素钠、碳酸钙、抗坏血酸和硅藻土。
6.一种权利要求2所述的生防菌剂的制备方法,其特征在于,所述生防菌剂为液体生防菌剂时,将所述沙福芽孢杆菌活化、培养后,用pbs缓冲液制成od600nm=0.75±0.05菌液,即为生防菌剂。
7.一种权利要求1所述的沙福芽孢杆菌bacillus safensis或者权利要求2所述的生防菌剂在植物病害防治中的应用,其特征在于,所述植物病害由病原菌侵染引起;
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述植物病害为菌核病、灰霉病和根肿病中的任意一种。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述菌核病的病原菌为核盘菌sclerotinia sclerotiorum;所述灰霉病的病原菌为灰葡萄孢botrytis cinera;所述根肿病的病原菌为芸薹根肿菌plasmodiophora brassicae。
10.一种权利要求1所述的沙福芽孢杆菌bacillus safensis或权利要求2所述的生防菌剂在盐碱环境中防治植物病害中的应用。
