一种内生蜡样芽孢杆菌、应用及其分离方法技术

本发明专利技术公开了一种内生蜡样芽孢杆菌、应用及其分离方法，其中，分离方法包括如下步骤：步骤S1：从土壤中分离细菌菌株；步骤S2：将步骤S1中分离出的细菌菌株进行筛选，得到所述需要的内生蜡样芽孢杆菌。此外，本发明专利技术还涉及了一种内生蜡状芽孢杆菌的分离及其用作抗根肿病的生物防治剂的方法。该细菌菌株可以防御小白菜等植物被芸薹根肿菌侵染。蜡状芽孢杆菌作为生物防治剂也可用于增强植物生长。物防治剂也可用于增强植物生长。物防治剂也可用于增强植物生长。

【技术实现步骤摘要】
一种内生蜡样芽孢杆菌、应用及其分离方法


[0001]本专利技术涉及的是在农业领域中，一种可以控制小白菜根肿病侵染并有效改善植 物生长的微生物接种剂。具体是指本专利技术从植物根际中分离出了新的蜡状芽孢杆菌 MZ-12菌株，该菌株可以抑制芸苔属根肿菌的感染和提高植物生物量。

技术介绍

[0002]根肿病是鞭毛菌亚门芸薹根肿菌(Plasmodiophora Brassicae woron)侵染引起的 一种土传真菌病害，严重危害十字花科植物根部，是世界范围内的毁灭性土传植物 病害。由于根肿病具有传染性强、传播速度快、传播途径多、防治困难等特点，使 得该病在我国迅速蔓延，已造成十字花科作物生产在几乎所有省份都受到了极大的 影响。小青菜(Brassica campestris sp.chinensis L.)十字花科芸薹属，又名小白菜， 因根肿病的蔓延，我国小青菜的生产受到了严重制约。
[0003]芸薹根肿菌是严格的专性寄生菌，该病原体的生命周期复杂，大体可以分为两 个阶段：第一阶段为根毛感染阶段，病菌休眠孢子释放出初级游动孢子，游动孢子 穿过细胞壁抵达根毛的表面；第二阶段为孢子囊内生成数个次生游动孢子，穿透根 部的皮层组织并在皮质组织内细胞发育数周，导致根异常肿大。根瘤的形成阻碍了 水分和养分向上运输，地上部变得枯萎和发育迟缓，造成产量和品质的下降。
[0004]目前，十字花科根肿病的防治主要通过拔除田间野生寄主、使用诱饵作物、轮 作及使用石灰、曝晒土壤、使用杀菌剂等处理方式减少病原菌的传播及降低土壤中 病原菌含量来控制根肿病的发生，但都不能完全消除根肿病菌。抗性品种可能是一 个很好的选择，但由于物种特异性，抗药性可能会由于病原小种的改变而受到影响。 各种化学药剂对根肿病的防治效果不一，并且农药的残留量大、毒性大等原因而并 未在上海地区广泛使用。
[0005]由于十字花科蔬菜根肿病病原菌具有很强的抗逆性，在土壤中存活时间长。因 此，采用土壤中的生防菌对其进行防治成为根肿病防治新的思路。有益的内生或根 际微生物的应用是管理根部合理、经济和生态的方法。已有大量文献说明了植物相 关微生物的潜在应用，这些微生物可以促进植物生长并管理土壤生态系统。例如枯 草芽孢杆菌(Bacillus subtilis QST713)对根肿病有较好的防效，可以达到60％以上。 灰红链霉菌(Streptomyces griseorube)可以有效控制大白菜根肿病，在温室条件下 防效可以达到72.8％，在大田条件下防效可以达到68.5％。Cheah等从室内和田间试 验结果发现，1个链霉菌菌株(599)和3个木霉菌株(TC32，TC45，TC63)可有 效控制十字花科根肿病的发生。由于土壤微生物可以在根部或根际定殖，因此生物 防治根肿病是非常有效的策略。
[0006]从芥菜植物中分离出的蜡状芽孢杆菌菌株能够减少棉花幼苗中由茄状枯萎病 引起的根腐病的发生。此外，蜡状芽孢杆菌菌株BT8和BP24已被用于马铃薯、番 茄和山核桃等几种作物的病害生物防治剂。在另一项研究中，从番茄植物中分离出 的蜡状芽孢杆菌通过快速的根际定殖成功地控制了南方根结线虫的发生，从而显著 减少了病害的危害。

技术实现思路

[0007]基于现有技术的不足，本专利技术提出了一种内生蜡样芽孢杆菌、应用及其分离方 法。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提出了一种内生蜡样芽孢杆菌，所述内生蜡样芽孢杆 菌保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通生物中心，保藏编号为CGMCC No.21141。
[0009]第二方面，本专利技术还提出了一种内生蜡样芽孢杆菌的分离方法，其包括如下步骤：
[0010]步骤S1：从土壤中分离细菌菌株；
[0011]步骤S2：将步骤S1中分离出的细菌菌株进行筛选，得到所述需要的内生蜡样芽孢 杆菌。
[0012]优选地，在所述步骤S1中，所述土壤为健康小白菜根际土壤；
[0013]在所述步骤S2中，通过评估芸苔假单胞菌休眠孢子萌发的抑制率和活力测定的技 术方案来选择菌株。
[0014]此外，本专利技术还提出了一种含有上述的内生蜡样芽孢杆菌和/或上述的内生蜡样芽 孢杆菌的代谢产物的微生物菌剂。
[0015]另外，本专利技术还提出了一种病原菌抑制剂，所述病原菌抑制剂包括上述的内生蜡样 芽孢杆菌和/或上述的内生蜡样芽孢杆菌的代谢产物。
[0016]优选地，所述病原菌抑制剂对下述全部或部分病原菌具有抑制作用：
[0017]芸苔假单胞菌或芸薹根肿病菌(Plasmodiophora brassicae Woronin)。
[0018]此外，本专利技术还提出了一种病害抑制剂，所述病害抑制剂包括如上述的内生蜡样芽 孢杆菌和/或上述的内生蜡样芽孢菌的代谢产物。
[0019]优选地，所述病害包括根肿病。
[0020]再者，本专利技术提出一种促进小白菜生长的方法，所述方法包括向小白菜表面和/或 周围土壤中喷施上述内生蜡样芽孢菌和/或上述内生蜡样芽孢菌的代谢产物。
[0021]此外，本专利技术上述内生蜡样芽孢菌或/和上述的内生蜡样芽孢菌的代谢物的下述任 一种应用：
[0022]1)所述内生蜡样芽孢菌或/和上述的内生蜡样芽孢菌的代谢物在抑制病原菌中的 应用；
[0023]2)所述内生蜡样芽孢菌或/和上述的内生蜡样芽孢菌的代谢物在制备病原菌抑制 剂中的应用；
[0024]3)所述内生蜡样芽孢菌或/和所述内生蜡样芽孢菌的代谢物在制备病害抑制剂中 的应用；
[0025]4)所述内生蜡样芽孢菌或/和上述内生蜡样芽孢菌的代谢物在抑制病害中的应用。
[0026]上述方案中，本专利技术是在中国上海市松江区从健康小白菜根际中分离出118株 细菌。
[0027]首先通过评估芸苔根肿病菌休眠孢子萌发的抑制率和活力测定的技术方案来 选择菌株。
[0028]只有八种细菌分离物对引起根瘤的休眠孢子具有抑制作用。其中，MZ-12的抑 制作用最为显著(73.4％)。与未接种MZ-12的植物以及仅受根肿病菌感染的植物 相比，接种
MZ-12可以提高作物生物量。如感病指数所示，与仅感染根肿病菌的植 物相比，MZ-12共同接种可使植株根瘤减少64％。同时，选择植株在感染根肿病 菌7、14和21天三个时间点再接种细菌菌株MZ-12。发现三个时间点重复接种MZ-12 菌株比只在任何一个时间点接种可以更有效地抑制根毛感染。
[0029]采用定量聚合酶链反应(qPCR)的技术评估根肿病菌相关基因在侵染过程中的 相对表达差异，并对病原体的侵染过程进行了验证。
[0030]根据16S rDNA序列分析，菌株MZ-12(MT889679)与蜡状芽孢杆菌 (MT598023.1)型菌株具有100％的序列相似性。这也是蜡状芽孢杆菌可作为生物 防治剂防御根肿病的首次应用。
[0031]本专利技术公开了一种可从生物学角度控制或抑制根肿病发生的方法。目前的研究 评估了分离的内生细菌蜡状芽孢杆菌(M本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内生蜡样芽孢杆菌，其特征在于，所述内生蜡样芽孢杆菌保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通生物中心，保藏编号为CGMCC No.21141。2.一种内生蜡样芽孢杆菌的分离方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：从土壤中分离细菌菌株；步骤S2：将步骤S1中分离出的细菌菌株进行筛选，得到所述需要的内生蜡样芽孢杆菌。3.根据权利要求2所述的分离方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述土壤为无症状白菜根际土壤；在所述步骤S2中，通过评估芸苔假单胞菌休眠孢子萌发的抑制率和活力测定的技术方案来选择菌株。4.一种含有如权利要求1所述的内生蜡样芽孢杆菌和/或如权利要求1所述的内生蜡样芽孢杆菌的代谢产物的微生物菌剂。5.一种病原菌抑制剂，其特征在于，所述病原菌抑制剂包括如权利要求1所述的内生蜡样芽孢杆菌和/或权利要求1所述的内生蜡样芽孢杆菌的代谢产物。6.根据权利要求5所述的病原菌抑制剂，其特征在于，所述病原菌抑制剂对下述全部或部分病原菌具有抑制作用：芸苔假单胞菌或芸薹根肿病菌(Pla...

【专利技术属性】
技术研发人员：张屹东，安莎，赵丽娜，杨森林，赵姝睿，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：