CN101984044A - 防治水稻纹枯病和稻瘟病的链霉菌菌株 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用平板点接法初筛，而获得的对水稻稻瘟病病原菌和纹枯病病原菌具有强烈拮抗作用的灰色链霉菌(Streptomyces griseus)菌株XZJ.SP12。该菌株已于2009年10月27日在“中国典型培养物保藏中心”保藏，保藏编号为CCTCC NO：M209236。本发明菌株XZJ.SP12能拮抗水稻纹枯病和稻瘟病病原菌。该菌株XZJ.SP12的次生代谢产物在培养基上能够显著抑制稻瘟病与纹枯病病菌的生长；在田间稻瘟病感病试验中，对照感病指数为67.8％，而涂抹该菌发酵液后的水稻感病指数仅为24.1％％。表明该菌株XZJ.SP12的次生代谢产物对水稻稻瘟病具有良好的防除效果，因而对于解决水稻两大病害问题具有重要潜在价值。

Description

防治水稻纹枯病和稻瘟病的链霉菌菌株

技术领域

本发明涉及一种链霉菌属的菌株，特别是一种利用链霉菌的筛选技术，通过平板点接法初筛，获得对水稻稻瘟病病原菌和水稻稻瘟病病原菌具有强烈拮抗作用的链霉菌菌株XZJ.SP12，该菌株次生代谢产物对水稻稻瘟病具有很好的防除效果。

背景技术

水稻是我国主要粮食作物，种植面积约占全国耕地面积的1/4，年产量占全国粮食总产的1/2。但是，随着经济的迅速发展，人口的逐步增加和耕地面积的急剧减少，加上病虫害的袭击，水稻生产正面临着越来越大的压力。

水稻稻瘟病(Pyricularia)和纹枯病(Thanatephorus cucumeris)是我国稻区危害最大的两大病害。稻瘟病分布十分广泛，全球80余个国家和地区均有发生，一般流行年份可造成10％～20％的减产，严重发生时其损失可达40％～50％。90年代以来，我国稻瘟病的年发生面积均在380万公顷以上，每年损失稻谷达数亿公斤。稻瘟病在水稻各生育期和各部位都可以发生。根据发病时期和发病部位不同，可以将稻瘟病分为：苗叶瘟、叶瘟、叶枕瘟、节瘟、穗颈瘟、枝梗瘟、谷粒瘟等。其中，叶瘟、穗颈瘟最为常见，危害较大。叶瘟严重时，全田呈火烧状，植株矮缩，新叶难以生长，抽穗艰难。抽穗期穗颈瘟发生严重时，导致大量白穗或瘪粒。水稻纹枯病广泛分布于世界各产稻区。在美洲、欧洲和非洲等国家的主要稻区均有发生，但以东南亚稻区受害最重。在我国，随着矮秆多蘖品种和水肥的大力投入，纹枯病发生日趋严重。据全国农业技术推广服务中心病虫测报站的资料，我国近几年的年纹枯病发病面积在1500～2000万公顷，估计每年损失稻谷约60亿公斤，占水稻病虫害损失的40％～50％。

因此，目前人们在水稻育种选育过程中，除了考虑水稻产量和品质外，水稻品种的稻瘟病和纹枯病抗性也被作为一项重要的育种指标。但是，至今还没有发现对稻瘟病和纹枯病都具有高抗的水稻品种。目前，在实际生产中，人们主要用井岗霉素防治纹枯病，迄今还没有发现比较理想的其它可替代的抗生素；至于稻瘟病的防治主要使用三环唑类药物。由于三环唑类药物属于化学合成药物，其施用在短期内虽然效果较好，但如果长期大面积连续使用类似化学药剂，会严重污染环境，也会导致病原菌抗、耐药性大幅度增加。长此以往，会对整个农业的稳定性，以及人类的健康产生严重威胁。因此，探索发现对以上病原菌具有良好防治效果、自然环境中可以降解、对人体无害的抗菌物质，显得尤为迫切和重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以四川水稻稻瘟病病原菌和纹枯病病原菌作为指示菌株，从姜黄根际土壤中分离得到的对水稻稻瘟病和水稻纹枯病具有强拮抗作用的链霉菌菌株XZJ.SP12。

本发明的具体技术方案如下：

本发明属于链霉菌的菌种，是从我国四川省雅安市姜黄种植地的姜黄根际土壤中分离、筛选而出，定名为链霉菌XZJ.SP12，该菌株已于2009年10月27日在“中国典型培养物保藏中心”(武汉大学)保藏，保藏编号为CCTCC NO：M209236。

本发明所述的XZJ.SP12菌株具有以下性质：

A、形态特征

在蔗糖查氏培养基和马铃薯培养基上28℃培养14天后，用光学显微镜及扫描电镜分别观察菌丝的形态和孢子形态、表面结构。结果表明，该菌株基内菌丝体无横隔，不断裂；该菌的气生菌丝有分枝；孢子为卵圆形，表面光滑。

B、培养特征

菌株在七种培养基上的生长结果

a、蔗糖查氏培养基

气生菌丝为黄色，基内菌丝产黄色色素。

b、马铃薯培养基

气生菌丝为黄白色，基内菌丝产淡黄色色素。

c、燕麦片培养基

气生菌丝为灰色，基内菌丝为黄色，产可溶性黄色色素。

d、酵母麦芽糖提取物培养基

气生菌丝为暗黄色，基内菌丝产褐黄色色素。

e、无机盐淀粉培养基

气生菌丝为灰白色，基内菌丝为黄色，不产可溶性色素。

f、甘油天冬酰胺培养基

气生菌丝为灰白色，基内菌丝为淡黄色，不产可溶性色素。

g、酪氨酸培养基

气生菌丝为灰白色，基内菌丝为淡黄色，不产可溶性色素。

C、生理生化特征

该链霉菌在明胶液化、淀粉水解反应中呈阳性，不产生H₂S，能利用酪氨酸、D-葡萄糖、蔗糖、β-半乳糖苷、D-果糖、L-鼠李糖、水杨素。在有些培养基上产生气生菌丝，这些气生菌丝可变暗黄色。

D、菌种鉴定结果

根据形态特征和生理生化指标的结果，上述实验结果表明：菌株属于链霉菌属(Streptomyces)；然后，采集细菌提取DNA，使用通用引物(P1：CAGAGTTTGATCCTGGCT；P5：AGGAGGTGATCCAGCCGCA)对该链霉菌的16S rDNA进行扩增测序，用得到的16S rDNA序列在NCBI上进行比对，表明该菌属于灰色链霉菌(Streptomyces griseus)。

本发明菌株XZJ.SP12对水稻纹枯病和稻瘟病病原菌均具有拮抗作用。在田间稻瘟病防治试验中，喷有该菌株XZJ.SP12次生代谢产物的水稻，其感病指数为24.1％％，而对照感病指数为67.8％。说明该菌株XZJ.SP12次生代谢产物对稻瘟病具有很好的防除效果。

附图说明

图1、图2为菌株的形态。

图3、图4为菌株对水稻纹枯病、稻瘟病病原菌的拮抗作用。

图5、图6为菌株对水稻纹枯病病原菌的致畸效应。

具体实施方式

实施例1：菌株的筛选方法

从四川雅安姜黄种植地的姜黄根际土壤取1克置于装有6％无菌蛋白胨60ml的250ml三角瓶中，28℃以180rpm培养30min，然后取1ml上清，按梯度法涂布于ISP-1培养基上(胰蛋白胨5.0g，酵母提取物3.0g，蒸馏水1L，pH 7.0)，置于28℃恒温培养箱中培养2天，挑单个菌落，进行反复纯化后待测。以水稻纹枯病病原和稻瘟病病原作为指示菌株，用获得的单菌落与病原菌进行平板对峙培养。

实施例2：拮抗菌抗生性研究

A、拮抗菌对纹枯病菌丝和稻瘟病的致畸作用的测定：将拮抗菌用对峙法接种，挑取对峙边缘的纹枯病菌丝体和正常菌丝体于普通光学镜下观察，并用扫描电镜进行检测。

可以看出，对照正常菌丝的原生质均匀，菌丝呈圆形，健壮，菌丝节较长。与拮抗菌共培养的纹枯病菌丝节间缩短，生长点膨大，原生质体凝集，菌丝顶端膨大，菌丝有断裂现象，菌丝体扭曲现象严重。

B、拮抗菌株对纹枯病菌核萌发的影响：将无菌载玻片插入融化的无菌PDA培养基中，使之表面附上一层培养基，放在培养皿内，每培养皿2片，培养皿内加5ml无菌水保湿。从预先培养纹枯病菌的平板上筛选大小、形成时间一致的菌核，置于浓度为10⁸个/ml的发酵液中处理10秒，然后放在载玻片的琼脂上，每片3粒，粒间距为1.5cm，每次处理8片(每片设一对照，即不经过发酵液处理的菌核)，于28℃培养，24小时后镜检菌核的萌发情况。结果发现，经过发酵液处理的菌核较对照样的菌核萌发率显著降低。

C、田间实验

水稻植株生长至一叶一芯时(10厘米左右)，在植株叶片上涂抹菌株XZJ.SP12的发酵液，6小时后，喷施稻瘟病孢子，对照植株将菌株XZJ.SP12的发酵液改为未接种的液体培养基，其它条件不变。植株用塑料薄膜保温，保湿。待1周后检测感病情况。处理和对照各取50株，计算感病指数。

实施例3：菌株的鉴定

A、形态特征：蔗糖查氏培养基上28℃培养4天后用光学显微镜及扫描电镜进行常规的菌体形态观察。

B、培养特征：蔗糖查氏培养基、马铃薯培养基、燕麦片培养基、酵母麦芽糖提取物、无机盐淀粉培养基、甘油天冬酰胺培养基、酪氨酸培养基上28℃培养7天后观察菌落形态及菌体颜色。

C、生理生化实验：参照《伯杰氏细菌鉴定手册(第八版)》的内容对菌株进行生理生化鉴定。

Claims (2)

1.一种防治水稻纹枯病和稻瘟病的链霉菌菌株，其特征在于：该菌株为灰色链霉菌(Streptomyces griseus)XZJ.SP12，其保藏编号为CCTCC NO：M209236。

2.根据权利要求1所述的防治水稻纹枯病和稻瘟病的菌株，其特征在于：该菌株在蔗糖查氏培养基和马铃薯培养基上28℃培养14天后，用光学显微镜观察结果为：该菌株基内菌丝体无横隔，不断裂；该菌的气生菌丝有分枝；孢子为卵圆形，表面光滑。

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