CN110218665A - 一株具有诱导玉米抗玉米大斑病作用的芽孢杆菌及应用 - Google Patents

一株具有诱导玉米抗玉米大斑病作用的芽孢杆菌及应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一株具有诱导玉米抗玉米大斑病作用的芽孢杆菌及应用，所述具有诱导玉米抗玉米大斑病作用的芽孢杆菌为巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium，所述巨大芽孢杆菌的保藏编号是CGMCC No.17573，保藏时间为2019年4月16日；本发明的巨大芽孢杆菌可以通过种子处理免疫激发诱导玉米在种子萌发和玉米生长期间产生对玉米大斑病的抗性，激活玉米的防御反应，激发免疫防控玉米大斑病，且时效长，不污染环境和土壤，是一项绿色、轻简化的玉米大斑病绿色防治新方法，具有很广阔的应用和推广前景。

Description

一株具有诱导玉米抗玉米大斑病作用的芽孢杆菌及应用
技术领域
本发明属于微生物农药技术领域，具体涉及一株具有诱导玉米抗玉米大斑病作用的芽孢杆菌及应用。
背景技术
玉米大斑病（Northern leaf blight of corn）是玉米生产上普遍发生的重要的叶部病害之一，1876年在意大利首次报道，后遍及美洲、欧洲、亚洲、非洲等玉米产区。我国最早于1899年记载玉米大斑病的发生，后遍及全国，以东北、华北北部、西北和南方山区的冷凉玉米产区发病较重。（董金皋.农业植物病理学（第三版）［M］.北京:中国农业出版社，2001．）玉米大斑病可以造成玉米叶片大面积的枯死，以致造成玉米产量的损失。近年来，由于种植的玉米品种单一，缺乏抗玉米大斑病的品种，又随着全球气候的变暖、栽培模式的变革，玉米大斑病发生加重。目前，防治玉米大斑病的主要解决方法是种植抗病品种、化学药剂防治等方法。然而，玉米大斑病主要在中后期发病严重，植株高大，喷施化学药剂较困难，化学农药对环境污染严重，许多化学农药又相继被禁用。因此，生物防治的研究自然成为热点问题，探索具有防效高、无毒、无污染等特点的生物防治方法是防治该病的一种新手段。
国内外现主要用于玉米大斑病生物防治的生防菌资源有真菌、细菌和放线菌，目前研究主要是通过与玉米大斑病菌的拮抗作用筛选得到生防菌或者是通过盆栽叶片喷施筛选得到生防菌，在进行玉米大斑病防治是应用方法为叶片喷雾或涂抹，由于玉米大斑病是玉米成株期发生的病害，施药较为困难，这种方法在生产上很难实际应用。
本发明要解决的技术问题是：本发明提供了一株可以通过种子包衣激发玉米免疫系统的芽孢杆菌，可以通过种子包衣处理达到激发寄主抗玉米大斑病的效果。种子包衣处理激发免疫防控玉米成株期病害的一种简单、实用的新方法，可以激活植物的防御反应，目前国际上还没有通过上述方法防治玉米大斑病的研究报道。
发明内容
为了弥补玉米大斑病防控技术中上述现有技术的不足，本发明提出一株具有诱导玉米抗玉米大斑病作用的芽孢杆菌及应用，所述芽孢杆菌可通过播种前对种子包衣处理诱导玉米在种子萌发和生长期间产生对玉米大斑病的抗性，激活玉米的防御反应，激发免疫防控玉米大斑病，不污染土壤环境，简化了玉米大斑病的防治方法，具有很好的发展和应用前景。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一株具有诱导玉米抗玉米大斑病作用的芽孢杆菌及应用，其技术要点是：
所述具有诱导玉米抗玉米大斑病作用的芽孢杆菌为巨大芽孢杆菌，所述巨大芽孢杆菌的保藏编号是CGMCC No. 17573，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为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，保藏时间为2019年4 月16日，分类命名为巨大芽孢杆菌 Bacillus megaterium；
所述具有诱导玉米抗玉米大斑病作用的芽孢杆菌的应用方法包括以下步骤：
（1）菌种活化培养
采用细菌固体培养基对巨大芽孢杆菌进行平板培养，得到单菌株；
所述细菌培养基配方为牛肉膏蛋白胨琼脂培养基（NA）：牛肉膏3g，蛋白胨10g，蔗糖10g，琼脂17-20g，蒸馏水1000mL，pH为7.0；
（2）液体发酵培养
将活化培养后得到的菌株接种到液体培养基中，发酵温度为25-28℃，摇床转速150r·min-1、发酵时间2-3d；
所述液体发酵培养基配方为：牛肉膏3g，蛋白胨10g，蔗糖10g，蒸馏水1000mL，pH为7.0；
（3）包衣处理
将步骤（2）得到的巨大芽孢杆菌发酵液浓度达到1×107CFU·ml-1以上；发酵液采用液种1:40质量比（即40克种子1克发酵液）进行种子包衣或拌种处理。
本发明的有益效果：
（1）本发明通过对8755株微生物的发酵液的田间筛选和室内外试验，探索了一种通过种子免疫激发防治玉米大斑病的新方法，本发明的巨大芽孢杆菌Bacillus megateriumSneb85发酵液具有对玉米的诱导活性，可用于玉米的种子处理，具有抗玉米大斑病的作用，解决了生物菌防治玉米大斑病防控问题；
（2）本发明采用巨大芽孢杆菌发酵液种子包衣处理激发免疫防控玉米大斑病，该方法是一种简单、高效的防治玉米大斑病的新方法，可以激活玉米的防御反应；
（3）本发明的玉米的种子处理对玉米大斑病防控时间长，也不会对环境和土壤造成污染，是一项绿色、轻简的病害防治方法。
具体实施方式
为了更详细地进一步阐明而不是为了限制本发明，给出了下列实施例。
实施例1
一株具有诱导玉米抗玉米大斑病作用的芽孢杆菌发酵液的制备
所述具有诱导玉米抗玉米大斑病作用的芽孢杆菌为巨大芽孢杆菌，所述巨大芽孢杆菌的保藏编号是CGMCC No. 17573，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为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，保藏时间为2019年4 月16日，分类命名为巨大芽孢杆菌 Bacillus megaterium Sneb85；
所述具有诱导玉米抗玉米大斑病作用的芽孢杆菌的应用方法包括以下步骤：
（1）菌种活化培养
采用固体培养基对巨大芽孢杆菌进行平板培养，28℃培养3d，获得单菌落；
所述细菌培养基配方为牛肉膏蛋白胨琼脂培养基（NA）：牛肉膏3g，蛋白胨10g，蔗糖10g，琼脂17-20g，蒸馏水1000mL，pH为7.0；
（2）液体发酵培养
将活化培养后得到的菌株接种到液体培养基中，发酵温度为25-28℃，摇床转速150r·min-1、发酵时间2-3d；
所述液体发酵培养基配方为：牛肉膏3g，蛋白胨10g，蔗糖10g，蒸馏水1000mL，pH为7.0；
得到的巨大芽孢杆菌发酵液浓度达到1×107 CFU·ml-1 以上。
实施例2
巨大芽孢杆菌Sneb85发酵液防治玉米大斑病田间效果试验
试验地点：辽宁省沈阳市康平县玉米试验田，该处试验田上一年玉米大斑病发生严重；
玉米品种：郑单958，种子销售市场购买。
处理：
处理1为巨大芽孢杆菌Sneb85发酵液进行种子包衣处理；
处理2为未经过包衣(CK1)的玉米种子；
处理3为牛肉膏蛋白胨液体培养液包衣(CK2)；
包衣处理方法：将实施例1中制备好、并调整浓度的巨大芽孢杆菌发酵液对玉米种子进行包衣处理；将玉米种子先用5.0%次氯酸钠溶液表面消毒5min，再用无菌水冲洗3-5次，晾干。采用液种1:40质量比（即40克玉米种子1克发酵液）进行种子包衣处理，为了使包衣均匀，在包衣过程中进行揉搓处理，后在阴凉条件下阴干后，再进行播种。
田间防效：
在玉米植株成熟期进行调查，调查玉米大斑病的病情级数，计算防效。调查结果表明：使用Sneb85发酵产品处理的玉米，玉米大斑病的病情指数显著低于对照，在辽宁省沈阳市康平市的田间防效为58.94%，包衣处理后的玉米与未处理的玉米存在显著差异。可见在播种前经过巨大芽孢杆菌Sneb85发酵液包衣的玉米在成熟期可以产生对玉米大斑病的抗性，诱导所得的玉米抗病效果比较稳定，表现出很好的防治效果。
表1 Sneb85发酵产品包衣处理玉米种子的田间防效
处 理 病情指数 防效
Sneb85 35.6 58.94%
CK1（未包衣） 93.3 ——
CK2(牛肉膏蛋白胨液体培养液) 86.7 ——

Claims (3)

1.一株具有诱导玉米抗玉米大斑病作用的芽孢杆菌，其特征是：所述具有诱导玉米抗玉米大斑病作用的芽孢杆菌为巨大芽孢杆菌，所述巨大芽孢杆菌的保藏编号是CGMCC No.17573，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为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，保藏时间为2019年4 月16日，分类命名为巨大芽孢杆菌 Bacillus megaterium。
2.一株具有诱导玉米抗玉米大斑病作用的芽孢杆菌的应用，其特征是：所述诱导玉米抗玉米大斑病作用的芽孢杆菌通过液体培养发酵，发酵温度为25-28℃，摇床转速150r·min-1、发酵时间2-3d；所述液体发酵培养基配方为：牛肉膏3g，蛋白胨10g，蔗糖10g，蒸馏水1000mL，pH为7.0；
液体发酵得到的巨大芽孢杆菌发酵液浓度达到1×107 CFU·ml-1以上，采用发酵液和种子为1:40的质量比进行种子包衣处理。
3.根据权利要求1和权利要求2所述的一株具有诱导玉米抗玉米大斑病作用的芽孢杆菌及应用，所述具有诱导玉米抗玉米大斑病作用的芽孢杆菌发酵液或其活性成分可以通过种子或土壤处理达到玉米植株内，激发玉米抗玉米大斑病。
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