一株具杀线虫活力的球毛壳菌及其产生的代谢物和应用,属微生物农药技术领域。本发明专利技术所述球毛壳菌ChaetomiumglobosumNK106,保藏号为:CGMCC6716。本发明专利技术包括所述菌株生产的球毛壳菌素chaetoglobosinA(ChA)防治植物寄生线虫的应用。ChA对南方根结线虫(Meloidogyneincognita)具有毒力高、杀线虫效果明显的突出特点。本发明专利技术测定了本菌株发酵液和提纯ChA对南方根结线虫二龄幼虫(J2)的影响。不同稀释浓度发酵液的处理和对照处理有显著差异。发酵液和ChA对J2有致死效果,ChA浓度为300μg/mL时,致死率为90.2%。所有稀释浓度的发酵液都抑制J2的侵染。黄瓜根部加入30mg/kgChA,寄生卵的数量降低了63%。这表明ChA具有杀线虫活性,是具良好的应用开发前景的生物杀线剂。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微生物农药
具体涉及一株具有杀线虫活性的球毛壳菌,以及应用其真菌代谢物生物防治根结线虫的方法。
技术介绍
全世界严重危害植物的线虫有根结线虫、胞囊线虫、滑刃线虫、茎线虫、粒线虫及短体(根腐)线虫等(刘维志,2002)。其中,根结线虫(Meloidogyne spp.)作为危害农作物的重要病原生物之一,给世界各地大面积的农作物带来了极大的危害(赵鸿等,2003)。根结线虫寄主范围很广,超过3000种植物,分属于114个科。茄科、葫芦科和十字花科等植物,根结线虫病较普遍。根结线虫的生活史比较简单,从卵发育成幼虫,经四次蜕 皮,最后变成成虫。大多数线虫生活周期大约为3 — 4周。根结线虫产卵后,卵在卵壳内发育成一龄幼虫,并在卵壳内脱皮一次,孵化后为二龄幼虫,二龄幼虫栖息在土壤内,伺机侵染,通常从根尖侵入根内,并在根内定居和生长,再经两次脱皮变成四龄幼虫,在第四次脱皮前,雄幼虫变为细长形,雌幼虫膨大为长梨形,最后一次脱皮后,分别成为雌、雄成虫。雄虫离开根在土壤中活动,雌虫留在根内,可以不经交配而产卵,卵产在胶质的卵囊内。在所有的根结线虫中,南方根结线虫(Meloidogyne incognita,或Μ· incognita)的危害最为严重。每年由根结线虫造成的农作物减产损失大于1000亿美元。现有的杀虫剂不能有效的抑制不断增长的线虫数量。而大量使用溴甲烷或呋喃丹等剧毒农药杀死根结线虫的传统方法,由于存在环境和食品安全风险,已经逐步被禁止使用。因此,寻找它们的替代物,如生物制剂和天然产物,以有效防治根结线虫的危害已经成为国内外的研究热点。研究发现许多真菌具有潜在的抗线虫活性。最近,子囊真菌球毛壳菌Chaetomium globosum (或C. globosum)已开始应用于农业生物防治,例如,作为植物病原微生物和蚜虫的生防制剂。也有一些报道称此菌具有杀线虫活性。C. globosum的粗制培养液能够抑制M. incognita和大豆孢囊线虫(Heteroderaglycines)的卵孵化(Meyer等,2004)。球毛壳属Chaetomium ChlOOl菌株的发酵液不仅对M. incognita 二龄幼虫具有显著的致死作用,还能够明显降低根结的形成数量(Yan等,2011)。但是,从C. globosum中分离鉴定杀线虫活性的天然产物的研究极少。食线虫真菌可以产生次生代谢物以侵染或者杀死线虫,这些天然化合物是具有潜力的用以控制线虫的化学杀虫剂和熏蒸剂的替代品。另外,考虑到普遍存在于土壤中,而且可以作为防治病原微生物和害虫如蚜虫的生物制剂,探索c. globosum的杀线虫活力并提取生物制剂将成为今后商业和农业应用的重点研究。国内外文献检索表明,目前还没有将球毛壳菌的次生代谢产物作为线虫防治药剂的报道。因此利用C. globosum的发酵产物制备杀线虫剂是一条值得探索的途径。
技术实现思路
本专利技术的目的是选择对根结线虫具有高杀虫活性的真菌菌株,并将菌株按常规液体发酵培养后,从代谢产物中提取具有杀线虫活性物质的有效成分,开发杀线虫生物农药,其中,所述的根结线虫优选是南方根结线虫。本专利技术正是基于上述理论,以根结线虫为靶标,从真菌次生代谢产物中寻找高效杀线虫活性物质,拟为研究开发新型生物杀线虫剂寻找新的资源。在寻找具有潜力的生物杀线虫剂的过程中,我们分离得到一株球毛壳菌C. globosum NK106,并且从其发酵液中分离纯化出一种次生代谢产物球毛壳菌素chaetoglobosin A(ChA)0进一步深入研究发现该菌株的发酵液和分离纯化的ChA对M. incognita具有很强的杀灭活性。本专利技术首先提供了一株具有杀线虫活性的真菌菌株,即子囊真菌球毛壳菌Chaetomium globosum NK106,已于2012年10月29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”(地址北京市朝阳区大屯路,中国科学院微生物研究所),菌种保藏号CGMCC6716。C. globosum NK106是从大量真菌菌株中筛选出的一株对南方根结线虫具有良好杀线虫活性的真菌菌株。本专利技术同时从球毛壳菌C. globosum NK106的发酵液中分离纯化出一种次生代谢产物球毛壳菌素chaetoglobosin A (ChA)0该代谢产物ChA能够用于防治植物寄生线虫,特别是对M. incognita具有很强的杀灭活性。该代谢物是由本专利技术的真菌菌株经过常规的液体发酵培养后提取制备的。本专利技术的优点和积极效果本专利技术提供了一株具有杀线虫活性的球毛壳菌C. globosum NK106。本专利技术提供的真菌代谢物ChA是国内外首次发现具有杀线虫活性的物质。本专利技术的生物杀线虫剂为纯生物制剂,可用于对根结线虫等植物寄生线虫的生物防治。本专利技术的杀线虫剂对于环境及植物、人、动物等所有生物无不良影响,而且生产成本低,生产过程简单,不污染环境。微生物杀线虫剂在试验浓度范围内对黄瓜没有药害,反而可以促进和剌激作物的生长,安全性好。本专利技术对于植物线虫的生物防治、微生物杀线剂的开发应用和农产品的无公害生产,将具有极其重要的意义。附图说明图I是球毛壳菌Chaetomium globosum NK106的菌体形态。A是固体PDA上培养2周的菌体形态,B是液体PDA中培养9天的菌体形态。图2是高效液相色谱(HPLC)分析方法纯化和鉴定NK106发酵产物中所含球毛壳菌素ChA。A是ChA标准样品,出峰时间14. 490min,B是NK106发酵产物,出峰时间14. 480min。图3是不同浓度真菌发酵滤液和提纯ChA对J2死亡率的影响。A是不同浓度的发酵液处理,B是不同浓度的ChA处理。·图4是不同浓度真菌发酵滤液和提纯ChA处理线虫后对其侵染根部的影响。A是不同浓度的发酵液处理,B是不同浓度的ChA处理。本专利技术提供的具有杀线虫活性的菌株是一株腐生子囊真菌,已于2012年10月29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,保藏地址北京市朝阳区大屯路,中国科学院微生物研究所,菌种保藏号CGMCC6716,分类命名Chaetomium globosumNK106。具体实施例方式下面结合具体实施例,进一步阐述本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。实施例I、本专利技术所述的球毛壳菌C. globosum NK106的培养特征本专利技术C. globosum NK106菌株分离自东北某地的松柏(Cupressns sp.)树皮上。菌株在PDA平板上28°C培养2周后,菌体呈现棕褐色(如图IA所示),用无菌水收集孢子得到孢子悬浮液。将孢子悬浮液转接于含有200ml PDA 土豆培养基的500ml烧瓶中,于28°C,180rpm震荡培养9天(如图IB所示)。每个烧瓶接种I X IO5个孢子。PDA培养基配方(g/L):马铃薯200g,蔗糖20g,琼脂20g (固体培养基中添加)。实施例2、本专利技术提供的C. globosum NK106发酵产物处理过程,产物的分析和鉴定将实施例I中在PDA中培养的发酵液进行抽滤,使得菌丝同发酵液分离开来;将抽滤后所得发酵上清液与等体积二氯甲烷混合,萃取过夜;使用旋转蒸发器对上步所得有机相滤液浓缩后本文档来自技高网...
【技术保护点】
一株具有杀线虫活性的真菌菌株,子囊真菌球毛壳菌Chaetomium?globosum?NK106,菌种保藏号:CGMCC6716,分类命名为Chaetomium?globosum。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:朱旭东,胡阳,毕建男,阮维斌,
申请(专利权)人:南开大学,
类型:发明
国别省市:
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