CN109536389A - 一种分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株、培养方法、使用方法、秸秆定植方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及微生物技术领域,具体涉及一种分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株、培养方法、使用方法、秸秆定植方法及应用。菌株为哈茨木霉M‑33,保藏于中国典型培养物保藏中心。培养方法为将哈茨木霉M‑33接种到马铃薯葡萄糖琼脂平板培养基上黑暗培养。哈茨木霉M‑33在提高马铃薯出苗率、促进马铃薯植株生长以及防治马铃薯黑痣病上的应用。使用方法为将190~210重量份的哈茨木霉M‑33发酵液浇入湿热灭菌的小麦秸秆载体中发酵,再将发酵物与土壤混合,施入播种沟内。本发明利用微生态原理,以秸秆为载体,辅助木霉菌株在土壤中定殖,提高木霉菌株对马铃薯土传病害防治效果,为马铃薯土传病害生物防控技术研究提供应用基础。

Description

一种分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株、培养方法、使用 方法、秸秆定植方法及应用
技术领域
本发明涉及微生物技术领域,具体涉及一种分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株、培养方法、使用方法、秸秆定植方法及应用。
背景技术
马铃薯是我国重要的粮食和经济作物,目前在主要种植区均存在严重的连作障碍问题。土传真菌病害加重是导致马铃薯连作障碍的重要问题之一。其中,由茄病镰刀菌(Fusarium.solani)、串珠镰孢菌(Fusarium moniliforme Sheldon)立枯丝核菌(Rhizoctonia solani),引起的干腐病和黑痣病已经严重影响到马铃薯的品质及产量。
对于马铃薯土传病害的防治,主要以化学药剂防治为主。Lootsma和Scholte研究表明,对于马铃薯黑痣病防治,用戊菌隆或甲基立枯磷对土壤进行处理非常有效,用戊菌隆土壤消毒明显降低下一年的发病程度。日本专家Homma报道,五氯硝基苯防治马铃薯黑痣病效果较好。蔡煌报道,50%多菌灵400倍液浸渍马铃薯种薯30min,晾干后播种;马铃薯茎叶盛期喷洒70%托布津可湿性粉剂600倍液防治黑痣病效果好。谭宗九等报道,德国拜耳作物科学公司的47%苗盛(Monce-ren)可湿性拌种剂拌种防治马铃薯黑痣病,先正达农业科技公司生产的25%阿米西达(Amistar)悬浮液垄沟喷雾防治马铃薯土传和种传病害,均有较好的效果。雷玉明等试验研究表明,用40%噁霉福美双和30%戊唑福美双拌种处理后播种能够降低马铃薯干腐病的发生率。侯忠艳等报道,在田间马铃薯干腐病发病初期,喷施58%甲霜灵锰锌可湿性粉剂的400倍稀释液或奥力-克霉止的300~500倍稀释液可减轻马铃薯干腐病的蔓延。
在农业操作方面,Lootsma研究发现,在马铃薯自然成熟2~4周前采用机械收获可减轻病害。适当推迟马铃薯播期,提高土壤温度也可以在一定程度上降低土传病害对马铃薯幼苗的危害程度。另外,加强土壤肥水管理和采取措施促进根系良好发育也可增强作物的抗病能力。刘宝玉等报道混合施用碳酸氢铵与碳酸氢钾对马铃薯黑痣病有良好防治效果。堆肥也能对土壤消毒,增加土壤有机质,改善土壤结构,减轻土传病害发生。
目前我国对马铃薯土传病害的研究还不完善,防治策略主要是利用传统的化学药剂防治为主,但防治效果不理想,不能从根本上控制该类病害。化学防治方法易使病原菌产生抗药性,造成农药残留,引起环境污染
木霉属(Trichoderma)真菌属于子囊菌门Ascomycota,肉座目Hypocreales,肉座菌属Hypocrea(无性阶段为木霉属)。它是一类普遍存在且易于分离的丝状真菌,常见于土壤中,是土壤微生物的重要组成群落之一。自1932年,Weindling发现木质素木霉对几种植物病原真菌有拮抗作用后,掀起了木霉菌生防功能的研究热潮。
目前,利用木霉菌防治植物真菌病害的研究与利用已经很多,对立枯丝核菌、镰刀菌等引起的马铃薯土传病害也具有较好的防治效果。崔岩等分离得到的一株俄罗斯木霉对马铃薯土传病害优势菌茄病镰刀菌、接骨木镰刀菌和立枯丝核菌均有较好的拮抗效果,安小敏发现木霉菌与其它生防菌联用能够有效控制马铃薯土传病害。木霉菌作为生防微生物作用于镰刀菌病害的研究较多,防治镰刀菌引起的病害应用最多的是哈茨木霉和绿色木霉。Wang等发现一株木霉属真菌对镰刀菌有抑制作用,抑制效率从44%到65%。张茹等首次报道了长枝木霉菌对接骨木镰刀菌有较好的拮抗效果。目前国内关于木霉菌对马铃薯黑痣病的有效防治的相关报道极少,但是木霉菌对丝核菌引起的其他作物的病害都有良好的防效。木霉菌在温室条件下对立枯丝核菌引起的豌豆、蚕豆和萝卜上的病害有良好的效果。高苇等考察了从平菇栽培料上分离到的污染木霉对黄瓜立枯丝核菌的拮抗作用,并从中筛选出绿色木霉TH4有较强的抑制作用。
利用生防微生物对土传病害进行控制,是一种安全有效的方法。但是由于土壤抑菌作用等原因,通过穴施、拌土等方法直接施用到土壤中的生防菌在土壤中难以定殖,很难成为优势种群,难以让生防菌发挥应有的防病效果或者导致防效不稳定。已有研究证明,有机添加物在某种程度上可解决生防微生物存活和定殖问题,能够有效控制某些土传病原菌。
中国具有丰富的秸秆资源,每年可产生各种秸秆达8亿吨以上,作物秸秆含有相当数量的碳、氮、磷、钾等营养元素,又具有改善土壤的理化性状和生物学性状、提高土壤肥力,增加作物产量等作用。同时,秸秆是农田生态循环中重要的物质基础,对于维持农田生态平衡具有十分重要的作用。科学合理地利用作物秸秆是保护农田生态环境,提高耕地综合生产能力的重点。
生防微生物以秸秆作为载体,避免了生防菌在土壤中与土壤的直接接触,从而最大程度地减少土壤抑菌因子对生防菌的影响,为生防菌在土壤的增殖和生存提供了一个良好的空间;另外,秸秆降解后的各种有机物质为生防菌在土壤的增殖提供了丰富的营养,使生防菌能够在土壤中最大程度地生长和增殖,从而能有效发挥生防微生物防治和抑制土传病害的作用,可显著提高作物品质和产量。冯程龙等表明利用农业废弃物生产高附加值的木霉菌剂具有可行性。郎剑锋等利用木霉结合秸秆还田和肥料的施用,可增强其存活能力和降低玉米茎基腐病的发生率和病情指数。
总的来说,马铃薯土传病害防治主要以农事操作和化学药剂防治为主。但由于可用于轮作倒茬的土地面积有限,而化学农药对土传根系病害防效差,故寻求新的防治土传病害的途径是目前亟待解决的问题。生物防治可以在防治植物病害的同时,避免化学用药带来的污染环境和病原菌产生的抗药性等弊端,利用拮抗微生物防治作物根区土壤中病原真菌生长繁殖,可从源头防治土传病害,是一种符合微生态原理的有效方法。
目前针对土传病害已研发出了一些木霉菌株或木霉生防制剂,如中国发明专利“一种防治作物土传病害的木霉菌制剂”(公告号CN 101485336 B,公告日2011.10.12)主要针对某些经济作物和中草药的土传病害所开发的一种哈茨木霉制剂;中国发明专利“一株哈茨木霉及其在防控草坪镰刀枯萎病中的应用”(公告号CN 103952320 B,公告日2016.04.13)主要用于防控草坪镰刀枯萎病所公开的一株哈茨木霉菌;中国发明专利“拮抗土传病害的木霉菌菌株”(公告号CN 103484376 B,公告日2015.07.08)主要用于拮抗黄瓜枯萎病和玉米茎腐病病原菌的一株棘孢木霉菌;中国发明专利“一种防治西瓜枯萎病的真菌菌剂及其制备方法”(公告号CN 103255064 B,公告日2014.07.23)主要用于防治西瓜枯萎病所公开的一株深绿木霉。同时,由于土壤抑菌作用等原因,施用到土壤中的生防菌难以定殖,很难发挥应有的防病效果或者导致防效不稳定。近年来,国内外相继报道指出利用有机添加物可以作为生防菌的载体,帮助生防菌在土壤中定殖,并且能直接或间接地控制某些土传病原菌。中国发明专利“适应小麦玉米秸秆还田的土传病害生防菌剂及其制备方法”(公告号CN 101485333 B,公告日2011.03.16)利用秸秆还田技术,针对小麦玉米土传病害开发的一种枯草芽孢杆菌生防菌剂。然而,利用秸秆还田技术,针对马铃薯土传病害研发的木霉菌或制剂未见报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株、培养方法、使用方法、秸秆定植方法及应用,利用微生态原理,以秸秆为载体,辅助生防菌在土壤中定殖,提供了一种能够防治马铃薯土传病害且能较好在土壤中定殖的生防木霉菌,对开发生防菌的高效施用技术,为马铃薯土传病害生物防控技术研究提供应用基础。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株,所述菌株为哈茨木霉M-33,保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号:CCTCC NO:M 2018537。
哈茨木霉M-33,属于微生物技术领域,将其命名为哈茨木霉(Trichodermaharzianum),子囊菌门Ascomycota,肉座目Hypocreales,肉座菌属Hypocrea(无性阶段为木霉属Trichoderma)。
哈茨木霉M-33分离于腾格里沙漠东南部(北纬37°25'18.8376",东经104°43'27.4800",海拔1753)柠条根际土壤中,属于极端环境微生物。
上述哈茨木霉M-33对茄病镰孢菌、串珠镰孢菌和立枯丝核菌均有抑制作用。
上述哈茨木霉M-33对茄病镰孢菌的抑菌率为≥36%;所述哈茨木霉M-33对串珠镰孢菌的抑菌率为≥50%;所述哈茨木霉M-33对立枯丝核菌的抑菌率为≥49%。
哈茨木霉M-33显微形态鉴定:
菌落:哈茨木霉菌株在马铃薯葡萄糖琼脂平板培养基上25~28℃黑暗培养。培养1d后,菌落正面气生菌丝棉絮状,白色,疏松,菌落背面无色;培养2d后,菌落正面中心部位产生浅绿色分生孢子,边缘菌丝棉絮状,白色,疏松,菌落背面浅绿色,呈放射轮纹状;培养3d后,菌落长满整个平板,菌落正面呈同心轮纹状,菌落边缘产生深绿色分生孢子,中间为棉絮状菌落,中心菌落产生深绿色分生孢子,菌落背面浅绿色。
菌株:菌丝透明,壁光滑,直径多为1.6~6.9μm;厚垣孢子球形至椭球型,单生,间生于菌丝分枝上。分生孢子在PDA培养基上多,球形至椭球形,多数为1.99~3.07×1.57~2.88μm,壁光滑,少有粗糙,半透明至浅绿色。分生孢子梗透明,壁光滑,直或波曲,基部膨大,中间缢缩,顶端柱形。
哈茨木霉M-33分子鉴定:
分子鉴定采用CTAB法提取哈茨木霉M-33基因组DNA,采用引物ITS1和ITS4进行ITS序列分析,采用引物EF1-728F和EF1-986R进行TEF序列分析,将测序后得到的序列提交到ISTH网站的local Blast中进行序列比对,鉴定种属;所述ITS1的核苷酸序列如SEQ IDNO.1所示,所述ITS4的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示,所述ITS的核苷酸序列如SEQ IDNO.3所示,所述EF1-728F的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示,所述EF1-986R的核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示,所述TEF的核苷酸序列如SEQ ID NO.6所示。
上述分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株的培养方法,将哈茨木霉M-33接种到25~28℃的马铃薯葡萄糖琼脂平板培养基上黑暗培养;培养24h后,菌落正面气生菌丝棉絮状、白色、疏松,菌落背面无色;培养48h后,菌落正面中心部位产生浅绿色分生孢子,边缘菌丝棉絮状、白色、疏松,菌落背面浅绿色,呈放射轮纹状;培养72h后,菌落正面呈同心轮纹状,菌落边缘产生深绿色分生孢子,中间为棉絮状菌落,中心菌落产生深绿色分生孢子,菌落背面浅绿色;所述马铃薯葡萄糖琼脂平板培养基由如下重量份组成:马铃薯200份,葡萄糖15~20份,琼脂粉8~12份,蒸馏水1000份。
上述分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株的使用方法,将190~210重量份的哈茨木霉M-33发酵液浇入500重量份高温湿热灭菌至少2次的秸秆载体上,搅拌均匀,放置发酵至少30d,再将发酵物与土壤按照1.5:(950~1050)的重量比进行混合,将混合后的土壤施入播种沟内进行种植;所述秸秆载体为玉米秸秆、小麦秸秆和/或水稻秸秆中的至少一种。
进一步地,所述秸秆载体为小麦秸秆;所述哈茨木霉M-33发酵液的具体制备方法为:将马铃薯葡萄糖琼脂平板培养基上培养好的哈茨木霉M-33打菌饼,每100ml的LM液体培养基内加入5块菌饼,置于温度为25~28℃、转速为160~180r/min的摇床中发酵至少7d,发酵后再按照稀释浓度为1∶1×105稀释后得到哈茨木霉M-33发酵液。
上述分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株的秸秆定植方法,包括如下步骤:
步骤一、将马铃薯葡萄糖琼脂平板培养基上培养好的哈茨木霉M-33打菌饼,每100ml的LM液体培养基内加入5块菌饼,置于温度为25~28℃、转速为160~180r/min的摇床中发酵至少7d,发酵后再按照稀释浓度为1∶1×105稀释后得到哈茨木霉M-33发酵液;
步骤二、将秸秆剪碎后用纱布包裹扎口,在120~125℃下至少灭菌30min,冷却至室温,得到灭菌秸秆;
步骤三、向步骤二中每50g的灭菌秸秆均匀浇上步骤一的哈茨木霉M-33发酵液,无菌条件下拌匀,分装于灭菌瓶中,用灭菌纱布封口,在28℃下培养45d后,采用平板计数法测定有效活菌数。
进一步地,所述平板计数法测定有效活菌数至少为每克0.44×106;所述秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆和/或水稻秸秆中的至少一种。
进一步优选地,所述秸秆为小麦秸秆。
上述哈茨木霉M-33在提高马铃薯出苗率上的应用。
上述哈茨木霉M-33在促进马铃薯植株生长上的应用。
上述哈茨木霉M-33在防治马铃薯黑痣病上的应用。
上述哈茨木霉M-33的秸秆发酵物在提高马铃薯出苗率、促进马铃薯植株生长以及防治马铃薯黑痣病上的应用。
哈茨木霉M-33是一种产孢量大、易在小麦秸秆上定殖的哈茨木霉菌,主要用于防治马铃薯黑痣病,对马铃薯土传病害多种病原菌具有抑制作用。
进一步地,所述LM液体培养基为:蜂蜜20g,酵母粉5g,FeSO4·7H2O 0.1g,MgSO4·7H2O 1.25g,KH2PO44.0g,NaNO37.0g。
生物材料保藏说明:
分类命名:哈茨木霉(Trichoderma harzianum);
保藏机构:中国典型培养物保藏中心;
保藏机构简称:CCTCC;
保藏编号:CCTCC NO:M 2018537。
本发明的有益效果是:
1.哈茨木霉M-33是一种产孢量大、易在小麦秸秆上定殖的哈茨木霉菌,主要用于防治马铃薯黑痣病,对马铃薯土传病害多种病原菌具有抑制作用;
2.秸秆生防菌发酵物对马铃薯根际土壤微生物数量的变化情况表明,从苗期到收获期,各处理水平下土壤中真菌相比CK均有抑制作用,真菌数量增长缓慢,放线菌和细菌数量均呈上升趋势;加施秸秆的菌剂能够显著改变土壤真菌群落结构。
3.木霉菌添加在小麦秸秆后,能保证马铃薯出苗,有效减轻马铃薯黑痣病的发生,对马铃薯黑痣病的控制作用明显;
4.哈茨木霉M-33菌株添加秸秆后可提高马铃薯出苗率,有效防止马铃薯黑痣病,能够促进马铃薯植株生长,显著增加土壤中细菌和放线菌数量,降低有害真菌数量,改善土壤微生物组成。
5.哈茨木霉M-33可调控马铃薯根际土壤优势真菌组成,可积累一些对马铃薯生长有益的真菌,尤其是对木霉属真菌的定殖能力强,比其它处理在真菌物种分类上有很强的优势。
附图说明
图1为哈茨木霉M-33拮抗茄病镰刀菌效果皿内照片;
图2为哈茨木霉M-33拮抗串珠镰刀菌效果皿内照片;
图3哈茨木霉M-33拮抗立枯丝核菌效果皿内照片;
图4为生防菌在秸秆上的存活数;
图5为秸秆生防菌发酵物对马铃薯植株生长的影响;
图6哈茨木霉M-33促进马铃薯植株生长盆栽实验照片;
图7为秸秆生防菌发酵物对木霉菌定殖能力的影响;
图8为秸秆生防菌发酵物对马铃薯根际土壤真菌数量影响;
图9为秸秆生防菌发酵物对马铃薯根际土壤放线菌数量影响;
图10为秸秆生防菌发酵物对马铃薯根际土壤细菌数量影响;
图11为不同处理马铃薯根际土壤真菌的稀释曲线;
图12为不同处理间土壤真菌群落结构的相似性;
图13为基于PCoA分析的不同处理间土壤真菌群落结构相似性;
图14为不同处理属水平微生物的相对丰度;
图15为不同处理门水平真菌的相对丰度;
图16为不同处理木霉属真菌与马铃薯致病菌属相对丰度对比;
图17为不同处理属水平真菌丰度聚类热图;
图18为哈茨木霉M-33菌落形态。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围不局限于以下所述。
一种分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株,所述菌株为哈茨木霉M-33,保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号:CCTCC NO:M 2018537。
哈茨木霉M-33,属于微生物技术领域,将其命名为哈茨木霉(Trichodermaharzianum),子囊菌门Ascomycota,肉座目Hypocreales,肉座菌属Hypocrea(无性阶段为木霉属Trichoderma)。
哈茨木霉M-33分离于腾格里沙漠东南部(北纬37°25'18.8376",东经104°43'27.4800",海拔1753)柠条根际土壤中,属于极端环境微生物。
1、马铃薯土传病害生防菌株的筛选
1.1供试菌株
从宁夏境内沙漠地区固沙植物根际采集土壤样品中分离到的木霉菌株42株,均保存在植保所病理室。
表1-1:木霉菌采集信息表
1.2供试病原菌
供试靶标病原菌为茄病镰孢菌(Fusarium.solani(Mart.)Sacc.)、串珠镰孢菌(Fusarium moniliforme Sheldon)、立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani),均保存在植保所病理室。
1.3筛选方法
采用平板对峙培养法:将供试病原菌和供试木霉菌置25℃黑暗条件下培养4d左右,用打孔器(Φ=6mm)沿其菌落边缘打菌饼。然后将木霉菌与病原菌菌饼接种于PDA平板上中心处同一直线上的两点中,两点相距3cm,同时设只接病原菌,不接木霉菌的平板作为对照,每处理重复3次,25℃恒温培养箱中培养。观察并测量病原菌菌落指向木霉菌菌落的半径和木霉菌菌落指向病原菌菌落的半径。按照以下公式计算抑菌率:
抑菌率(%)=(Sck S1)Sck 100%
其中:Sck表示对照组接种病原菌菌株的直线生长距离;S1表示对峙培养接种病原菌菌株的直线生长距离。
1.4结果与分析
通过对峙平板法研究供试木霉菌株对马铃薯土传病害病原菌的拮抗效果,对峙培养试验中观察到,前期病原菌与供试木霉菌均正常生长,当二者接触后,病原菌生长受抑制,生长缓慢,甚至停止生长,之后,木霉菌继续生长,并向病原菌蔓延,直至完全覆盖病原菌。
表1-2和图1至图3的结果显示,所有木霉菌株对3种病原菌均有不同程度的抑制作用。供试木霉菌株与立枯丝核菌离体对峙培养,最终以对峙培养抑菌率达到48%以上为标准,从中筛选出12株拮抗木霉菌株,分别为m-2(70.39%)、m-3(49.41%)、m-4(48.63%)、m-9(53.53%)、m-13(49.02%)、m-17(61.18%)、m-18(49.02%)、m-20(59.22%)、m-25(50.39%)、m-31(48.82%)、m-33(49.61%)和m-38(51.37%);供试木霉菌株与茄病镰刀菌离体对峙培养,最终以对峙培养抑菌率达到43%以上为标准,从中筛选出9株拮抗木霉菌株,分别为m-2(47.49%)、m-9(43.57%)、m-14(53.54%)、m-27(52.13%)、m-30(51.34%)、m-35(44.18%)、m-36(44.06%)、m-41(44.75%)和m-43(43.07%);供试木霉菌株与串珠镰刀菌离体对峙培养,最终以对峙培养抑菌率达到43%以上为标准,从中筛选出9株拮抗木霉菌株,分别为m-9(57.38%)、m-27(47.69%)、m-29(43.81%)、m-30(47.70%)、m-31(43.80%)、m-33(50.69%)、m-35(48.38%)、m-36(44.51%)和m-43(44.46%)。综合分析,所筛选出的木霉菌株对3种病原菌同时有2种以上拮抗作用的,最终确定为8株,分别为:m-2、m-9、m-27、m-30、m-31、m-33、m-35和m-36。
从表1-2的结果可以看出,通过对峙平板法,研究40株供试木霉菌对马铃薯土传病害病原菌的拮抗效果表明,所有木霉菌株对3种病原菌均有不同程度的抑制作用。综合分析,最终筛选出8株马铃薯土传病害病原菌木霉拮抗菌,分别为:m-2、m-9、m-27、m-30、m-31、m-33、m-35和m-36。
哈茨木霉M-33显微形态鉴定:
菌落:哈茨木霉菌株在马铃薯葡萄糖琼脂平板培养基上25~28℃黑暗培养。培养1d后,菌落正面气生菌丝棉絮状,白色,疏松,菌落背面无色;培养2d后,菌落正面中心部位产生浅绿色分生孢子,边缘菌丝棉絮状,白色,疏松,菌落背面浅绿色,呈放射轮纹状;培养3d后,菌落长满整个平板,菌落正面呈同心轮纹状,菌落边缘产生深绿色分生孢子,中间为棉絮状菌落,中心菌落产生深绿色分生孢子,菌落背面浅绿色。
菌株:菌丝透明,壁光滑,直径多为1.6~6.9μm;厚垣孢子球形至椭球型,单生,间生于菌丝分枝上。分生孢子在PDA培养基上多,球形至椭球形,多数为1.99~3.07×1.57~2.88μm,壁光滑,少有粗糙,半透明至浅绿色。分生孢子梗透明,壁光滑,直或波曲,基部膨大,中间缢缩,顶端柱形。
哈茨木霉M-33分子鉴定:
分子鉴定采用CTAB法提取哈茨木霉M-33基因组DNA,采用引物ITS1和ITS4进行ITS序列分析,采用引物EF1-728F和EF1-986R进行TEF序列分析,将测序后得到的序列提交到ISTH网站的local Blast中进行序列比对,鉴定种属;所述ITS1的核苷酸序列如SEQ IDNO.1所示,所述ITS4的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示,所述ITS的核苷酸序列如SEQ IDNO.3所示,所述EF1-728F的核苷酸序列如SEQ ID NO.4所示,所述EF1-986R的核苷酸序列如SEQ IDNO.5所示,所述TEF的核苷酸序列如SEQ ID NO.6所示。
表1-3:哈茨木霉M-33的ITS序列分析
表1-4:哈茨木霉M-33的TEF序列分析
2秸秆载体对生防菌存活能力的效果评价
2.1材料
供试菌株:平板法初筛的拮抗木霉菌8株(m-2、m-9、m-27、m-30、m-31、m-33、m-35和m-36)
秸秆载体:玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆
培养基:PDA、LM液体培养基(LM液体培养基为:蜂蜜20g,酵母粉5g,FeSO4·7H2O0.1g,MgSO4·7H2O 1.25g,KH2PO44.0g,NaNO37.0g)
2.2方法
将PDA平板培养基上培养好的木霉菌打菌饼,加入LM液体培养基,每100ml液体培养基内加入5块菌饼,置于摇床中28℃,160r/min发酵7d。
剪碎的秸秆用纱布包裹扎口,121℃灭菌30min,冷却至室温,每50g灭菌秸秆上浇上培养7d的20ml木霉发酵液,无菌条件下拌匀,分装于灭过菌的玻璃瓶中,用灭菌纱布封口,以灭菌沙土加入供试木霉菌悬液为对照。28℃培养45d后,采用平板计数法测定,评价供试木霉菌定殖能力。
采用平板计数法测定:从中称取1g,加入100ml的无菌水中,静置20min后,在摇床上200r/min上充分振荡30min,制成1∶100稀释的母液菌悬液。每个样品取3个连续适宜稀释度(经预试验),最终分别得到1∶1×105、1∶1×106和1∶1×107浓度稀释液待用(注意:每个稀释度必须更换无菌吸管)。用1ml无菌吸管分别吸取不同稀释度菌悬液0.2ml,加至已事先准备好的9cm平皿的琼脂培养基表面,用无菌光滑的自制玻璃三角刮刀轻轻地将菌悬液均匀地涂抹于琼脂培养基表面(注意:不要将琼脂培养基表面刮破)。每一稀释度重复3次,同时要有加无菌水空白对照,培养2~5d(培养皿倒扣),每个稀释度平板取5~10个菌落的菌体,进行涂片染色在显微镜下观察识别后,再取长有30~300个菌落的平板计数及统计分析(平板计数法检测中,每个样品3个连续的稀释度成梯度时,选一个适宜稀释度(菌数在30~300个之间的平板)计数)。
平板计数法的测定值符合标准规定的允许差后,方可用以下公式计算样品的有效活菌数:
有效活菌数(个/g)=菌落平均数×稀释倍数×(母液菌悬液体积(ml)/菌剂克数或毫升数)×(1/接种量(ml))
2.3结果与分析
2.3.1稀释浓度筛选
表2-1:平板计数法稀释浓度筛选
平板计数法检测中,每个样品3个连续的稀释度成梯度时,应选一个适宜稀释度(菌数在30~300个之间的平板)计数。由表2-1可知,对样品进行1∶1×105、1∶1×106和1∶1×107浓度稀释后表明,1∶1×105稀释浓度的各处理比其它稀释浓度更符合菌数在30~300个之间,因此选择1∶1×105稀释浓度再进行试验。
2.3.2生防菌在秸秆上的存活能力
表2-2:生防菌在秸秆上的存活数
由表2-2和图4可知,以1∶1×105为稀释浓度进行平板法计数,研究各菌株在不同秸秆的定殖能力。其中,以m-9菌株在不同秸秆上存活能力都较其它菌株强,其次为m-33菌株和m-27菌株,而m-2和m-31菌株在秸秆上的定殖能力很差,基本不能在秸秆上定殖。不同秸秆表现出小麦秸秆对木霉菌株存活能力较强,其中以m-9菌株在小麦秸秆上的有效活菌数达到每g 1.18×106,其次为m-33菌株达每g 0.44×106,远高于其它菌株。
由以上试验综合筛选可知,m-9和m-33菌株在秸秆上的存活能力强,尤其以小麦秸秆为载体,m-9和m-33菌株能很好地生长。
3秸秆生防菌发酵物的盆栽效果评价
3.1材料
生防菌株:秸秆载体再筛拮抗木霉菌2株(m-9、m-33)
盆钵土准备:取自经调查多年马铃薯土传病害发生严重的土壤(西吉县将台乡),去除石子和草根后过1cm筛,添加育苗基质(70g/kg)、有机肥(58g/kg)后充分混匀,每盆装土9kg。
供试马铃薯:脱毒“大西洋”种薯,由六盘山薯业提供。播种前挑大小均匀一致种薯,单个平均重量约为50g。
秸秆载体:小麦秸秆
3.2方法
将小麦秸秆(事先高温湿热灭菌120℃,1h两次)载体浇入筛选出的生防木霉菌发酵液(m-9/m-33)搅拌均匀(500g小麦秸秆浇200ml发酵液),放置30d进行发酵。按1.5g/kg用量与土壤混匀,施入种植坑内,然后种植马铃薯。处理按照:处理1(m-9菌+小麦:T9W);处理2(m-33菌+小麦:T33W);处理3(m-9菌:T9);处理4(m-33菌:T33);处理5(小麦:W);处理6(40%五氯硝基苯:PN);处理7(CK)。每盆3块薯块,每个处理9盆,于温室内培养。
3.3试验内容
3.3.1成株期测定马铃薯植株生长的影响
于成株期对马铃薯的株高、茎粗和分支数。株高用直尺和卷尺量取心叶所能达到的最高高度;茎粗用游标卡尺在地面1cm处采用十字交叉的方式量取。
3.3.2木霉施入土壤后的定殖能力测定
于苗期、成株期、花期和收获期,取10g土样配制成10-1的土壤悬浮液10μL,加入木霉选择性培养基中,采用稀释涂布平板法计数,28℃培养3d,测定木霉菌落数。
3.3.3秸秆木霉菌发酵物对马铃薯根际土壤微生物区系影响
3.3.3.1稀释平板法测定土壤根际微生物
于苗期、成株期、花期和收获期采集马铃薯根际土壤,采用稀释平板法,测定马铃薯根际土壤微生物数量、种类。土壤微生物的分离均选用选择性培养基,细菌用牛肉膏蛋白胨琼脂培养基;真菌用马丁氏琼脂培养基;放线菌用改良高氏1号培养基。接种后倒置于25℃恒温箱培养3-7d,进行计数,计算每克干土中的微生物数量。
菌数/克干土=计数皿平均菌落数×计数皿稀释倍数×20×水分系数
3.3.3.2高通量测序法测定土壤根际微生物
于收获时采集马铃薯根际土壤,7个处理,3次重复,共计21个样品。
3.3.3.2.1土壤总DNA的提取
采用美国MoBio公司的DNA Isolation Kit试剂盒提取土壤总DNA。称取0.5g保存于-80℃冰箱的土壤样品,按试剂盒的试验步骤进行提取,每处理3个重复,DNA样品于-80℃冰箱保存待用。
3.3.3.2.2 Miseq平台高通量测序研究土壤真菌群落结构
依托北京诺禾致源生物信息有限公司Illumina Miseq平台对试验中各处理土壤DNA的真菌内转录间隔区(ITS)的ITS1区进行扩增测序。真菌内转录间隔区(ITS)的ITS1区选用引物ITS1F和ITS2,其中所ITS1F的核苷酸序列如SEQ IDNO.7所示,所述ITS2的核苷酸序列如SEQ ID NO.8所示。真菌ITS序列使用30μl扩增反应体系:15μl 2×PCR Master Mix,0.5μM各种引物,l0ng模板DNA,用无菌超纯水补充至30μl。PCR扩增条件:98℃预变性1min,98℃变性10s,50℃(真菌ITS序列为61℃)退火30s,72℃延伸30s,35个循环;最终72℃延伸5min,每个土壤DNA样品扩增3个重复。PCR扩增产物使用QIA quick PCR纯化试剂盒纯化并使用2.0荧光计对纯化产物定量。然后,将纯化的扩增子定量到等摩尔浓度,使用Illumina的UltraTMDNA文库准备试剂盒建库。最终的文库质量和浓度使用Agilent 2100生物分析仪进行检测,并用KAPA文库定量试剂盒进行确认。
使用QIIME软件对下机后的原始序列进行拼接、过滤等处理得到有效数据,在UPARSE中分析后,利用USEARCH Pipline生成OTU表格并选取代表性序列,质控分数低于0.5、长度低于200bp的序列和单序列都将被去除。使用RDP数据库对获得的OTU有效序列分类注释,细菌和真菌分类分别对应RDP 16S rRNA数据库和UNITE Fungal ITS数据库。将上述获得的OTU表转化成合适格式后使用mothur软件进行多样性分析,α多样性分析包括稀释曲线和各处理的多样性指数(Chao值、ACE和Shannon多样性指数)。
3.3.4秸秆木霉菌发酵物对马铃薯黑痣病防治效果
出苗期调查出苗率。播种时调查每小区播种数,播种后50d调查每小区出苗数,计算出苗率。出苗率(%)=出苗数/播种数×100%。
成株期调查病茎各级指数。每小区随机取3点,每点3米长调查植株,记录总茎数、各级病茎数,计算病情指数。收获期调查薯块黑痣病发病情况。每小区随机取3点,每点取50块茎,共计150块,记录薯块病级数,计算病情指数。马铃薯黑痣病地上茎分级标准:0级:无病;1级:病斑小于茎围的10%;2级:病斑为茎围的10-25%;3级:病斑为茎围的26-50%;4级:病斑为茎围的50%以上至环剥脱皮。马铃薯黑痣病薯块分级标准:0级:薯块上无病斑;1级:病斑小,病部面积整个薯块面积5%以下;3级:病斑较小,病部面积占整个薯块面积5~10%;5级:病斑较小或个别较大,病部面积占整个薯块面积11~25%;7级:病斑大小均有分布,病部面积占整个薯块面积26~50%;9级:病斑大小均有分布,病部相连面积占整个薯块面积的50%以上。
病情指数=Σ(各级病株数(病薯数)×相对级数值)×100/(调查总株数(总薯数)×9)
3.4结果与分析
3.4.1秸秆生防菌发酵物对马铃薯植株生长的影响
花期调查生长指标表明,不同秸秆生防菌发酵物处理水平下马铃薯株高、茎粗、分枝数均表现为T33W>T9W>T33>T9>W>PN>CK,其中T33W、T9W株高分别为43.29cm和35.44cm,分别较CK高188.57%和136.25%;T33W、T9W茎粗分别为0.82cm和0.73cm,分别较CK高55.56%和37.74%;T33W、T9W分枝数分别为3.89和3.5,分别较CK高224.07%和191.67%,各处理与CK之间差异显著(表:3-1,图5和图6)。
表3-1:不同秸秆生防菌发酵物对马铃薯植株生长的测定结果
处理 株高(cm) 比CK高(%) 茎粗(cm) 比CK粗(%) 分枝数 比CK多(%)
T9W 35.44 136.25 0.73 37.74 3.5 191.67
T33W 43.29 188.57 0.82 55.56 3.89 224.07
T9 27.72 84.81 0.64 20.75 3.20 166.67
T33 30.79 105.24 0.67 26.04 3.29 173.81
W 22.00 46.67 0.62 17.79 2.57 114.29
PN 19.00 26.67 0.54 2.64 1.50 25.00
CK 15.00 / 0.53 / 1.20 /
3.4.2秸秆生防菌发酵物对木霉菌定殖能力的影响
调查不同秸秆木霉菌发酵物对马铃薯根际土壤木霉数量的影响表明,从苗期到收获期,各处理水平下土壤中木霉数量均呈减少趋势,T33W和T9W减少的数目缓慢。苗期到花期马铃薯根际土壤木霉数量整体表现为T33W>T9W>T33>T9>W、PN、CK,且各处理间差异显著。收获期则表现为T33W>T33>T9W>T9>W、PN、CK,各处理间差异亦显著(图7)。说明T33菌株加入小麦秸秆可增强木霉菌的定殖能力。
3.4.3秸秆生防菌发酵物对马铃薯根际土壤微生物区系影响
调查不同秸秆生防菌发酵物对马铃薯根际土壤真菌数量的变化情况表明,苗期T33W处理水平下真菌数量最高,其次为T9W,且与其它处理之间差异显著(P≤0.05)。因为T33W和T9W处理水平本身添加一定数量真菌。随时间变化,成株期、花期、收获期各处理均表现为CK真菌数量最高,且与其它处理差异显著。因为不同秸秆生防发酵物的添加抑制了真菌的数量。
调查不同秸秆生防菌发酵物对马铃薯根际土壤放线菌数量的变化情况表明,从苗期到收获期,各处理水平下土壤中放线菌数量均呈增加趋势。各生育期马铃薯根际土壤放线菌数量整体表现为T33W>T9W>T33>T9>W>PN>CK,其中T33W、T9W、T33、T9四个处理之间差异不显著,但与W、PN、CK三个处理之间差异均显著。说明,T33W、T9W、T33、T9四种秸秆生防菌发酵物的添加可显著增加土壤中放线菌数量。
调查不同秸秆生防菌发酵物对马铃薯根际土壤细菌数量的变化情况表明,随时间变化,各处理水平下土壤中放线菌数量变化趋势与放线菌相同。苗期和成株期马铃薯根际土壤放线菌数量整体表现为T33W>T9W、T33、T9>W、PN、CK,且各处理间差异显著。花期和收获期表现为T33W>T9W>T33、T9>W、PN>CK,且各处理间差异显著(图8至图10)。说明,T33W、T9W、T33、T9四种秸秆生防菌发酵物的添加可增加土壤中细菌数量,特别是T33W和T9W在花期和收获期增加细菌数量显著。
调查不同秸秆生防菌发酵物对马铃薯根际土壤微生物数量的变化情况表明,从苗期到收获期,各处理水平下土壤中真菌相比CK均有抑制作用,真菌数量增长缓慢,放线菌和细菌数量均呈上升趋势。
3.4.4基于高通量测序秸秆木霉菌发酵物对马铃薯根际土壤真菌区系影响
3.4.4.1稀释曲线
图11为各处理马铃薯根际土壤中真菌OTU稀释曲线,横坐标为不同处理中随机抽取的测序条数,纵坐标为基于该测序条数得到的OTU数量,用于检测各处理土壤微生物测序不同深度下的覆盖度。当序列相似度为97%时,随着序列样本数的增长,各处理土壤真菌的稀释曲线虽未到平台期,但逐渐趋于平坦,说明测试数据量合理,基本能够表现所采集样品土壤真菌微生物群落结构。
3.4.4.2α-多样性指数
表3-2:不同处理对马铃薯根际土壤真菌群落多样性的影响
真菌 goods_coverage chao1 ACE shannon
T9W 0.997b 728.345abc 721.470bc 4.739b
T33W 0.998a 664.078bcd 671.762cd 5.838a
T9 0.997b 752.912ab 782.138ab 4.867ab
T33 0.997b 809.961a 821.519a 5.598ab
W 0.997b 804.515a 803.369ab 5.511ab
PN 0.998a 644.451cd 654.132cd 5.271ab
CK 0.998a 583.555d 592.270d 5.190ab
表2-3为在3%的差异度水平下不同处理马铃薯土壤真菌的α-多样性,结果显示,所有样品覆盖度均大于0.90,表明测试所得序列数能够较好的反映土壤中微生物的群落结构。真菌群落多样性分析显示,相较于CK,其他处理丰度均有上升,其中T33W上升的较慢;多样性指数表明,与CK比较,除T9W和T9处理有所下降外,其余处理均有上升,其中T33W和T33处理真菌群落多样性较高。
3.4.4.3β-多样性分析
3.4.4.3.1基于发育树的马铃薯根际土壤微生物群落结构相似性分析
进化树通过利用不同样品间的距离反映样品微生物群落间的差异性。不同处理土壤真菌群落结构相似性分析结果如图12所示,T33W和T9W处理聚成一簇,与其他处理之间真菌群落结构差异明显,CK和PN处理,T9处理和T33处理两两相聚,样品间距离较近,真菌群落结构较为相近。表明加施秸秆的菌剂能够显著改变土壤真菌群落结构。
3.4.4.3.2基于PCoA的马铃薯根际土壤微生物群落结构相似性分析
主坐标分析(Principal co-ordinates analysis,PCoA)是一种反映数据相似性或差异性的直观方法,样品在PCoA图中的距离越近,表明其结构组成越相似。从图13中可以看出,不同处理细菌群落结构相似性分析显示,主坐标1(PCoA1)和主坐标2(PCoA2)是导致7组样品的两个最大差异特征,解释率分别为26.57%和17.4%。T9W单独位于于第一象限内,T33W单独位于于第三象限内,与其它5组处理距离较远,表明T9W和T33W与其他处理真菌结构群落差异性大。CK和W皆在第二象限内,距离较近,T33与PN相距较近,且与T9、CK均位于第二和第四象限内,因此表明T33、PN、T9和CK距离较近,真菌群落结构组成较为相似。
3.4.4.4不同处理对门水平土壤微生物群落结构的影响
图14为不同处理下马铃薯根际土壤真菌门水平的相对丰度。各处理中真菌群落相对丰度显示,子囊菌门Ascomycota是所有处理优势类群,相对丰度均高于90%,占据绝对优势,其中CK和T9W子囊菌门丰富度最高,均为0.96,T33W处理最低,为0.92,T9、T33、W和PN处理子囊菌门丰富度分别为0.93、0.95、0.94和0.95,丰富度处于中间位置。其次为壶菌门Chytridiomycota,接合菌门Zygomycota担子菌门Basidiomycota,未命名真菌Incerae_sedis_Fungi和球囊菌门Glomeromycota。
3.4.4.5不同处理对属水平土壤真菌群落结构的影响
根据物种注释结果,选取每个样品在属的分类水平上丰度前30的生成物种相对丰度柱形累加图。如图15所示,各处理所含真菌丰度的多寡不同。丰度前30的真菌属累加以CK最多,其次为PN处理,W处理、T33W处理和T9W处理依次减小。在30种真菌属种包含有本研究所关注的生防菌木霉属真菌,同时也包括一些马铃薯致病菌属如镰刀菌属Fusarium、赤霉菌属Gibberella、链格孢属Alternaria、茎点霉属Phoma等,因此重点将这些真菌属做以比较见下图16。
表3-3:不同处理木霉属真菌与马铃薯致病菌属的相对丰度
如图16所示,生防菌T33W中木霉属真菌含量占绝对优势属,丰度达17.0585,其次为T33丰度为8.855,其它处理木霉属真菌丰度值都在0.5以下,含量低;而病原菌所属的赤霉菌属和镰刀菌属丰度值以T33W含量最低,分别为7.2375和2.6089,分别比CK低小其次为T9W处理丰度值分别为8.4469和4.216。由此可知,T33W处理中木霉菌有很强的定殖能力,对马铃薯以镰刀菌引起根腐病有很好的拮抗作用。
选取丰度排名为前35名的属,根据各属在每个样品中的丰度信息,从物种方面进行聚类,绘制成图17,可以很直观的看出不同样品所包含的主要菌群均有着较为明显的差异。各处理马铃薯根际土壤真菌群落主要由子囊菌门Ascomycota真菌组成。对物种的聚类来看,这35属可分为A、B、C三大类群,A类群包含12个属,赤霉属Gibberella、镰刀菌属Fusarium、小囊壳属Microascus为土壤中腐生兼寄生致病菌,多含于CK中,还有些益生菌如被孢霉属Mortierella和曲霉属Aspergillus,均在W处理中含量高,PN处理中丰度高的真菌在功能作用上暂未有特殊之处;B类群包含9个属,其中多为土壤中含量居多的腐生真菌属,如链格孢属Alternaria、新赤壳属Neocosmospora、盾壳霉属Coniothyrium、放线菌属Actinomucor、斜盖菌属Clitopilus等,以T33和T9两个木霉菌处理含量高;C类群包含14个属,属于较大类群,根据真菌物种作用功能,又可分为两类,一类为可以增强抗病性,抵御土壤中病原菌的生防菌,木霉属Trichoderma、Clonostachys、毛壳属Chaetomium、绿僵菌属Metarhizium等,和促进马铃薯生长,产生抗菌物质的内生菌光黑壳属Preussia、漆斑菌属Myrothecium等,以T33W处理含量最高,T9W次之。另一类多为在土壤中广泛存在的腐生和习居真菌,青霉属Penicillium、小镰孢属Fusariella、丝孢菌属Scedosporium等,以CK含量高。综上所述,T33W处理可调控马铃薯根际土壤优势真菌组成,可积累了一些对马铃薯生长有益的真菌,尤其是对木霉属真菌的定殖能力强,比其它处理在真菌物种分类上有很强的优势。
3.4.5秸秆木霉菌发酵物对马铃薯黑痣病防治效果
在马铃薯播种后50d调查出苗率,不同秸秆生防菌发酵物处理水平下出苗率表现为T33W=T9W>T33=T9>W>PN>CK,其中T33W、T9W出苗率分别为99.36%和98.47%,分别较CK高23.63%和22.52%,各处理与CK之间差异显著。开花后期调查地上茎发病情况,总体发病较轻,病株防效表现为T33W=T9W≥T33=T9≥W=PN,其中T33W地上茎病情指数最低,为0.10,病株防效为98.91,各处理之间差异不显著。收获期调查马铃薯薯块上黑痣病发生情况,薯块防效表现为T33W>T9W=T33>T9=PN>W,其中T33W薯块病情指数最低,为0.48,薯块防效为91.15,其次为T9W,薯块防效为87.02,各处理之间差异显著。综合结果表明,木霉菌添加小麦秸秆后,能保证马铃薯出苗,有效减轻马铃薯黑痣病的发生,其中T33W对马铃薯黑痣病的控制作用最明显。
表3-4:不同秸秆生防菌发酵物处理对马铃薯出苗以及黑痣病发生的影响
以从极端环境分离出的木霉菌为研究对象,开展了马铃薯土传病害拮抗木霉菌筛选,以及秸秆木霉菌发酵物对马铃薯出苗率、马铃薯黑痣病防治效果、植株生长以及土壤微生物数量影响,旨在筛选到能够防治马铃薯土传病害且能较好在土壤中定殖的生防木霉菌,为开发生防菌的高效施用技术,马铃薯土传病害生物防控技术研究提供应用基础。研究表明,m-33和m-9菌株添加秸秆后可提高马铃薯出苗率,有效防止马铃薯黑痣病,能够促进马铃薯植株生长,显著增加土壤中细菌和放线菌数量,降低有害真菌数量,改善土壤微生物组成。其中,T33W处理可调控马铃薯根际土壤优势真菌组成,可积累了一些对马铃薯生长有益的真菌,尤其是对木霉属真菌的定殖能力强,比其它处理在真菌物种分类上有很强的优势。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
序列表
<110> 宁夏农林科学院植物保护研究所
<120> 一种分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株、培养方法、使用方法、秸秆定植方法及应用
<130> 2018
<141> 2018-12-09
<160> 24
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 589
<212> DNA
<213> 1
<400> 1
gggctcgact cactccaacc caatgtgaac gttaccaaac tgttgcctcg gcgggatctc 60
tgccccgggt gcgtcgcagc cccggaccaa ggcgcccgcc ggaggaccaa ccaaaactct 120
tattgtatac cccctcgcgg gtttttttta taatctgagc cttctcggcg cctctcgtag 180
gcgtttcgaa aatgaatcaa aactttcaac aacggatctc ttggttctgg catcgatgaa 240
gaacgcagcg aaatgcgata agtaatgtga attgcagaat tcagtgaatc atcgaatctt 300
tgaacgcaca ttgcgcccgc cagtattctg gcgggcatgc ctgtccgagc gtcatttcaa 360
ccctcgaacc cctccggggg gtcggcgttg gggatcggcc ctgccttggc ggtggccgtc 420
tccgaaatac agtggcggtc tcgccgcagc ctctcctgcg cagtagtttg cacactcgca 480
tcgggagcgc ggcgcgtcca cagccgttaa acacccaact tctgaaatgt tgacctcgga 540
tcaggtagga atacccgctg aacttaagca tatcaaaggg ggggaggaa 589
<210> 2
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<212> DNA
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gctggattct acctgatcga ggtcacattt cagaagttgg gtgtttaacg gctgtggacg 60
cgccgcgctc ccgatgcgag tgtgcaaact actgcgcagg agaggctgcg gcgagaccgc 120
cactgtattt cggagacggc caccgccaag gcagggccga tccccaacgc cgaccccccg 180
gaggggttcg agggttgaaa tgacgctcgg acaggcatgc ccgccagaat actggcgggc 240
gcaatgtgcg ttcaaagatt cgatgattca ctgaattctg caattcacat tacttatcgc 300
atttcgctgc gttcttcatc gatgccagaa ccaagagatc cgttgttgaa agttttgatt 360
cattttcgaa acgcctacga gaggcgccga gaaggctcag attataaaaa aaacccgcga 420
gggggtatac aataagagtt ttggttggtc ctccggcggg cgccttggtc cggggctgcg 480
acgcacccgg ggcagagatc ccgccgaggc aacagtttgg taacgttcac attgggtttg 540
ggagttgtaa actcggtaat gatccctccg caggtacccc tggaggaa 588
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tttttgatat gcttaagttc agcgggtatt cctacctgat ccgaggtcaa catttcagaa 60
gttgggtgtt taacggctgt ggacgcgccg cgctcccgat gcgagtgtgc aaactactgc 120
gcaggagagg ctgcggcgag accgccactg tatttcggag acggccaccg ccaagaggca 180
gggccgatcc ccaacgccga ccccccggag gggttcgagg gttgaaatga cgctcggaca 240
ggcatgcccg ccagaatact ggcgggcgca atgtgcgttc aaagattcga tgattcactg 300
aattctgcaa ttcacattac ttatcgcatt tcgctgcgtt cttcatcgat gccagaacca 360
agagatccgt tgttgaaagt tttgattcat tttcgaaacg cctacgagag gcgccgagaa 420
ggctcagatt ataaaaaacc cgcgaggggg tatacaaaaa gagttttggt tggtcctccg 480
gcgggcgcct tggtccgggg ctgcgacgca cccggggcag agatcccgcc gaggcaacag 540
tttggtaacg ttcacattgg gtttgggagt tgtaaactcg gtaatgatcc ctccgcaggc 600
cccc 604
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ccaccggaga ttttcgcctc gattcttcct cctccacatt caattgtgcc cgacaattct 60
gcagagaatt ttcgtgtcga caatttttca tcaccccgct ttccattacc cctcctttgc 120
agcgacgcaa attttttttg ctgtcgtttg gtttttagtg gggttctctg tgcaacccca 180
ctagctccct gctttttcct gcttcacctt cacttcctcg tcatcattca acgtgctctg 240
cgtctttggt cattcagcga cgctaaccac ttttccatca ataggaagcc gccgaactcg 300
gtaagggttc cttcaagta 319
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aaggggcggg cttccatttg atggaaagtg gttagcgtcg ctgatgacca aagacgcaga 60
gcacgttgaa tgatgacgag gaagtgaagg tgaagcagga aaaagcaggg agctagtggg 120
gttgcacaga gaaccccact aaaaaccaaa cgacagcaaa aaaaatttgc gtcgctgcaa 180
aggaggggta atggaaagcg gggtgatgaa aaattgtcga cacgaaaatt ctctgcagaa 240
ttgtcgggca caattgaatg tggaggagga agaatcgagg cgaaaatcag ttgaagctta 300
ccttctcgaa cttctccatg a 321
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tcatagagaa gttcgagaag gtaagcttca actgattttc gcctcgattc ctcttctttc 60
atattcaatt gtgcccgaca attcagagaa ttttcgtgtc gacaattttc atcaccccgc 120
tttccattac ccctcctttg cagcgacgca aatttttttt gctgccgttt gagttttagt 180
ggggttctct gtgcaacccc actagctcac tgcttttttt gtgcttcaca ctcacttcca 240
agtcatcatt caacgtgctc tgtgtctttg gtcattcaac gatgctaacc acttttccat 300
caataggaag ccgccgaact cggtaagggt tccttcaagt aa 342
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tccgtaggtg aacctgcgg 19
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gctgcgttct tcatcgatgc 20
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tccgtagggg ggacctgcgg agggatcatt accgagttta caactcccaa acccaatgtg 60
aacgttacca aactgttgcc tcggcgggat ctctgccccg ggtgcgtcgc agccccggac 120
caaggcgccc gccggaggac caaccaaaac tcttattgta taccccctcg cgggtttttt 180
ttataatctg agccttctcg gcgcctctcg taggcgtttc gaaaatgaat caaaactttc 240
aacaacggat ctcttggttc tggcatcgat gaagaacgca gcgaaatgcg ataagtaatg 300
tgaattgcag aattcagtga atcatcgaat ctttgaacgc acattgcgcc cgccagtatt 360
ctggcgggca tgcctgtccg agcgtcattt caaccctcga acccctccgg ggggtcggcg 420
ttggggatcg gccctgcctt ggcggtggcc gtctccgaaa tacagtggcg gtctcgccgc 480
agcctctcct gcgcagtagt ttgcacactc gcatcgggag cgcggcgcgt ccacagccgt 540
taaacaccca acttctgaaa tgttgacctc ggatcaggta ggaatacccg ctgaacttaa 600
gcatatcaaa aggccggagg aa 622
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<211> 753
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agtttggtaa cgttcacatt gggttgggag ttgtaaactc ggtaattttt ccgtaagggg 60
aacctgcgga gggatcatta ccgagtttac aactcccaaa cccaatgtga acgttaccaa 120
actgttgcct cggcgggatc tctgccccgg gtgcgtcgca gccccggacc aaggcgcccg 180
ccggaggacc aaccaaaact cttattgtat accccctcgc gggttttttt ataatctgag 240
ccttctcggc gcctctcgta ggcgtttcga aaatgaatca aaactttcaa caacggatct 300
cttggttctg gcatcgatga agaacgcagc gaaatgcgat aagtaatgtg aattgcagaa 360
ttcagtgaat catcgaatct ttgaacgcac attgcgcccg ccagtattct ggcgggcatg 420
cctgtccgag cgtcatttca accctcgaac ccctccgggg ggtcggcgtt ggggatcggc 480
cctgccttgg cggtggccgt ctccgaaata cagtggcggt ctcgccgcag cctctcctgc 540
gcagtagttt gcacactcgc atcgggagcg cggcgcgtcc acagccgtta aacacccaac 600
ttctgaaatg ttgacctcgg atcaggtagg aatacccgct gaacttaagc atatcaaaag 660
ccgggaggaa atcattaccg agtttacaac tccaaaccca atgtgaacgt taccaaactg 720
tttgcctcgg cgggatctct gccccgggtg cgt 753
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ggccacctgg cggggggggt ggaagtttaa gggcagaagc acctccgtag ggtgaacctg 60
cggagggatc attaccgagt ttacaactcc caaacccaat gtgaacgtta ccaaactgtt 120
gcctcggcgg gatctctgcc ccgggtgcgt cgcagccccg gaccaaggcg cccgccggag 180
gaccaaccaa aactcttatt gtataccccc tcgcgggttt tttttataat ctgagccttc 240
tcggcgcctc tcgtaggcgt ttcgaaaatg aatcaaaact ttcaacaacg gatctcttgg 300
ttctggcatc gatgaagaac gcagcgaaat gcgataagta atgtgaattg cagaattcag 360
tgaatcatcg aatctttgaa cgcacattgc gcccgccagt attctggcgg gcatgcctgt 420
ccgagcgtca tttcaaccct cgaacccctc cggggggtcg gcgttgggga tcggccctgc 480
cttggcggtg gccgtctccg aaatacagtg gcggtctcgc cgcagcctct cctgcgcagt 540
agtttgcaca ctcgcatcgg gagcgcggcg cgtccacagc cgttaaacac ccaacttctg 600
aaatgttgac ctcggatcag gtaggaatac ccgctgaact taagcatata taaaggcggg 660
aaggaa 666
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ggggggatgt aaaaagtcgt aacaaggtct ccgttggtga accagcggag ggatcattac 60
cgagtttaca actcccaaac ccaatgtgaa cgttaccaaa ctgttgcctc ggcgggatct 120
ctgccccggg tgcgtcgcag ccccggacca aggcgcccgc cggaggacca accaaaactc 180
ttattgtata ccccctcgcg ggtttttttt ataatctgag ccttctcggc gcctctcgta 240
ggcgtttcga aaatgaatca aaactttcaa caacggatct cttggttctg gcatcgatga 300
agaacgcagc gaaatgcgat aagtaatgtg aattgcagaa ttcagtgaat catcgaatct 360
ttgaacgcac attgcgcccg ccagtattct ggcgggcatg cctgtccgag cgtcatttca 420
accctcgaac ccctccgggg ggtcggcgtt ggggatcggc cctgccttgg cggtggccgt 480
ctccgaaata cagtggcggt ctcgccgcag cctctcctgc gcagtagttt gcacactcgc 540
atcgggagcg cggcgcgtcc acagccgtta aacacccaac ttctgaaatg ttgacctcgg 600
atcaggtagg aatacccgct gaacttaagc atatcaaaag ccgggaggaa 650
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tccgtaggtg aacctgcgga gggatcatta ccgagtttac aactcccaaa cccaatgtga 60
acgttaccaa actgttgcct cggcgggatc tctgccccgg gtgcgtcgca gccccggacc 120
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tataatctga gccttctcgg cgcctctcgt aggcgtttcg aaaatgaatc aaaactttca 240
acaacggatc tcttggttct ggcatcgatg aagaacgcag cgaaatgcga taagtaatgt 300
gaattgcaga attcagtgaa tcatcgaatc tttgaacgca cattgcgccc gccagtattc 360
tggcgggcat gcctgtccga gcgtcatttc aaccctcgaa cccctccggg gggtcggcgt 420
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gcctctcctg cgcagtagtt tgcacactcg catcgggagc gcggcgcgtc cacagccgtt 540
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tgacctgcgg agggatcatt accgagttta caactcccaa acccaatgtg aacgttacca 60
aactgttgcc tcggcgggat ctctgccccg ggtgcgtcgc agccccggac caaggcgccc 120
gccggaggac caaccaaaac tcttattgta taccccctcg cgggtttttt tataatctga 180
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gtgaacgtta ccaaactgtt gcctcggcgg gatctctgcc ccgggtgcgt cgcagccccg 120
gaccaaggcg cccgccggag gaccaaccaa aactcttatt gtataccccc tcgcgggttt 180
ttttataatc tgagccttct cggcgcctct cgtaggcgtt tcgaaaatga atcaaaactt 240
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tgtgaattgc agaattcagt gaatcatcga atctttgaac gcacattgcg cccgccagta 360
ttctggcggg catgcctgtc cgagcgtcat ttcaaccctc gaacccctcc ggggggtcgg 420
cgttggggat cggccctgcc ttggcggtgg ccgtctccga aatacagtgg cggtctcgcc 480
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ctgattttcg cctcgattct tcctcctcca cattcaattg tgcccgacaa ttctgcagag 120
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ccctgctttt tcctgcttca ctctcacttc ctcgtcatca ttcaacgtgc tctgcgtctt 300
tggtcattca gcgacgctaa ccacttttcc atcaatagga agccgccgaa ctcggcaagg 360
gttccttcaa gtacgcttgg gttcttgaca agctcaaggc cgagcgtgag cgtggtatca 420
ccattgacat tgctctgtgg aagttcgaga ctcccaagta ctatgtcacc gtcattggta 480
agtcttcact aagttcatgc tgcaattgcg gaccagtgct aacaggcaat tcacagacgc 540
tcccggccac cgtgatttca tcaagaacat gatcactggt acttcccagg ccgattgcgc 600
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<210> 20
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tattccatca atcatcttga atgagatcga tcgaacacaa tactgacttg ctataacagc 120
cacgtcgact ccggaaagtc gaccaccgta agttgcgccc tctcttgctc cgatatcaaa 180
cgtcgtttga tgcgggacac ctattcgtga acacagggct aaccatgcat aatacagacc 240
ggtcacttga tctaccagtg cggtggtatc gaccgtcgta ccatcgagaa gttcgagaag 300
gtaagcttca actgattttc gcctcgattc ttcctcctcc acattcaatt gtgcccgaca 360
attctgcaga gaattttcgt gtcgacaatc tttcatcacc ccgctttcca ttacccctcc 420
tttgcaccga cgcaaatttt ttttgctgtc gtttggtttt tagtggggtt ctctgtgcaa 480
ccccactagc tccctgcttt ttcctgcttc actctcactt cctcgtcatc attcaacgtg 540
ctctgcgtct ttggtcattc agcgacgcta accacttttc catcaatagg aagccgccga 600
actcggcaag ggttccttca agtacgcttg ggttcttgac aagctcaagg ccgagcgtga 660
gcgtggtatc accattgaca ttgctctgtg gaagttcgag actcccaagt actatgtcac 720
cgtcattggt aagtcttcac taagttcatg ctgcaattgc ggaccagtgc taacaggcaa 780
ttcac 785
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<212> DNA
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acaatcctgt tcctcacgtc ggcatcattc gccggtctga ttctcaaaca cttgtgctaa 60
ccattgcctt ctaggggtgc gtattccatc aatcatcttg aatgagatcg atcgaacaca 120
atactgactt gctataacag ccacgtcgac tccggaaagt cgaccaccgt aagttgcgcc 180
ctcttgctcc gatatcaaac atcgtttgat gcgggacacc tattcttgaa cacagggcta 240
accatgcata atacagaccg gtcacttgat ctaccagtgc ggtggtatcg accgtcgtac 300
catcgagaag ttcgagaagg taagcttcaa ctgattttcg tctcgattct tcctcctcca 360
cattcaattg tgcccgacaa ttctgcagag aattttcgtg ccgacaattt ttcatcaccc 420
cgctttccat tacccctcct ttgcagcgac gcaaattttt tttgctgtcg tttggttttt 480
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ctcgtcatca ttcaacgtgc tctgcgtctt tggtcattca gcgacgctaa ccacttttac 600
atcaatagga agccgccgaa ctcggcaagg gttccttcaa gtacgcttgg gttcttgaca 660
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ctcccaagta ctatgtcacc gtcattggta agtcttcact aagttcatgc tgcaattgcg 780
gaccagtgct aacaggcaat tcacagacgc tcccggccac cgtgatttca tcaagaacat 840
gatcactggt acttcccagg ccgattgcgc tatcctcatc att 883
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<212> DNA
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tgttctacca gtgcggtggt atcgaccgtc gtaccatcga gaagttcgag aaggtaacct 60
tcaactgatt ttcgcctcga ttcttcctct cttcacattc aattgtgccc gacaattctg 120
cagagaattt tcgtgtcgac aatttttcat caccccgctt tccattaccc ctcctttcca 180
gcgacgcaaa tttttttttc tgtcgtttgg tttttagtgg ggttctctgt gcaaccccac 240
tagctccctg ctttttcctg cttcactctc acttcctcgt catcattcaa cgtgctctgc 300
gtctttggtc attcagcgac gctaaccact tttccatcaa taggaagccg ccgaactcgg 360
caagggttcc ttcaagtacg cttgggttct tgacaagctc aaggccgagc gtgagcgtgg 420
tatcaccatt gacattgctc tgtggaagtt cgagactccc aagtactatg tcaccgtcat 480
tggtaagtct tcactaagtt catgctgcaa ttgcggacca gtgctaacag gcaattcaca 540
gacgctcccg gccaccgtga tttcatcaag aacatgatca ctggtacttc ccaggccgat 600
tgcgctatc 609
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<212> DNA
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catcgagaag ttcgagaagg taaccttcaa ctgattttcg cctcgattct tcctctcttc 60
acattcaatt gtgcccgaca attctgcaga gaattttcgt gtcgacaatt tttcatcacc 120
ccgctttcca ttacccctcc tttccagcga cgcaaatttt tttttctgtc gtttggtttt 180
tagtggggtt ctctgtgcaa ccccactagc tccctgcttt ttcctgcttc actctcactt 240
cctcgtcatc attcaacgtg ctctgcgtct ttggtcattc agcgacgcta accacttttc 300
catcaatagg aagccgccaa acatttcggt aagggttcct tcaa 344
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<212> DNA
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gagaaggtaa gcttcaactg attttcgcct cgattcttcc tccttcacat tcaattgtgc 60
ccgacaattc tgcagagaat tttcgtgtcg acaatttttc atcaccccgc tttccattac 120
ccctcctttg cagcgacgca aaattttttt tgctgtcgtt tggtttttag tggggttctc 180
tgtgcaaccc cactagctca ctgctttttc ctgcttcact ctcacttcct agtcatcatt 240
caacacgctt tgtggctttg gtcattcagc gatgctaacc acttttccat caataggaag 300
ccgccgaact cggcaagggt tccttcaagt acgcttgggt tcttgacaag ctcaaggccg 360
agcgtgagcg tggtatcacc atcgacattg ctctgtggaa gttcgagact cccaagtact 420
atgtcaccgt cattggtatg tcctcatcaa tctcatggtg caactgcgag ctagtgctaa 480
catgcaattc acagacgctc ccggccaccg tgatttcatc aagaacatga tcactggtac 540
ttcccaggcc gattgcgcta tcctcatcat tgccgccggt acaggtgagt tcgaggctgg 600

Claims (10)

1.一种分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株,其特征在于,所述菌株为哈茨木霉M-33,保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号:CCTCC NO:M 2018537。
2.根据权利要求1所述的一种分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株,其特征在于,所述哈茨木霉M-33属于极端环境微生物,所述哈茨木霉M-33分离于腾格里沙漠北纬37°25'18.8376"、东经104°43'27.4800"、海拔1753m的柠条根际土壤中。
3.根据权利要求1所述的一种分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株,其特征在于,所述哈茨木霉M-33对茄病镰孢菌、串珠镰孢菌和立枯丝核菌均有抑制作用。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株,其特征在于,所述哈茨木霉M-33对茄病镰孢菌的抑菌率为≥36%;所述哈茨木霉M-33对串珠镰孢菌的抑菌率为≥50%;所述哈茨木霉M-33对立枯丝核菌的抑菌率为≥49%。
5.权利要求1-4任一项所述的一种分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株的培养方法,其特征在于,将哈茨木霉M-33接种到25~28℃的马铃薯葡萄糖琼脂平板培养基上黑暗培养;培养24h后,菌落正面气生菌丝棉絮状、白色、疏松,菌落背面无色;培养48h后,菌落正面中心部位产生浅绿色分生孢子,边缘菌丝棉絮状、白色、疏松,菌落背面浅绿色,呈放射轮纹状;培养72h后,菌落正面呈同心轮纹状,菌落边缘产生深绿色分生孢子,中间为棉絮状菌落,中心菌落产生深绿色分生孢子,菌落背面浅绿色;所述马铃薯葡萄糖琼脂平板培养基由如下重量份组成:马铃薯200份,葡萄糖15~20份,琼脂粉8~12份,蒸馏水1000份。
6.权利要求1-5任一项所述的一种分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株的使用方法,其特征在于,将190~210重量份的哈茨木霉M-33发酵液浇入500重量份高温湿热灭菌至少2次的秸秆载体上,搅拌均匀,放置发酵至少30d,再将发酵物与土壤按照1.5:(950~1050)的重量比进行混合,将混合后的土壤施入播种沟内进行种植;所述秸秆载体为玉米秸秆、小麦秸秆和/或水稻秸秆中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的一种分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株的使用方法,其特征在于,所述秸秆载体为小麦秸秆;所述哈茨木霉M-33发酵液的具体制备方法为:将马铃薯葡萄糖琼脂平板培养基上培养好的哈茨木霉M-33打菌饼,每100ml的LM液体培养基内加入5块菌饼,置于温度为25~28℃、转速为160~180r/min的摇床中发酵至少7d,发酵后再按照稀释浓度为1∶1×105稀释后得到哈茨木霉M-33发酵液。
8.权利要求1-7任一项所述的一种分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株的秸秆定植方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、将马铃薯葡萄糖琼脂平板培养基上培养好的哈茨木霉M-33打菌饼,每100ml的LM液体培养基内加入5块菌饼,置于温度为25~28℃、转速为160~180r/min的摇床中发酵至少7d,发酵后再按照稀释浓度为1∶1×105稀释后得到哈茨木霉M-33发酵液;
步骤二、将秸秆剪碎后用纱布包裹扎口,在120~125℃下至少灭菌30min,冷却至室温,得到灭菌秸秆;
步骤三、向步骤二中每50g的灭菌秸秆均匀浇上步骤一的哈茨木霉M-33发酵液,无菌条件下拌匀,分装于灭菌瓶中,用灭菌纱布封口,在28℃下培养45d后,采用平板计数法测定有效活菌数。
9.根据权利要求8所述的一种分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株的秸秆定植方法,其特征在于,所述平板计数法测定有效活菌数至少为每克0.44×106;所述秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆和/或水稻秸秆中的至少一种。
10.根据权利要求8或9所述的一种分离于极端干旱沙漠环境的木霉菌菌株的定植方法,其特征在于,所述秸秆为小麦秸秆。
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