CN111440732A - 一种鲁保一号突变菌株及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种菟丝子生防菌鲁保‑TB182(Colletotrichum acutatum),保藏编号为CGMCC No.17472。可用于防治菟丝子(Cuscuta chinensis Lam.)、南方菟丝子(Cuscuta australis R.Br.)或日本菟丝子(Cuscuta japonica Choisy)。本发明提供的菟丝子生防菌采用分子生物学的方式获得,具有很高的产孢能力,对菟丝子具有具有稳定的致病力遗传,为菟丝子的生物防治提供了新的工具。
Description
技术领域
本发明涉及杂草生物防治领域,具体涉及一种“鲁保一号”突变菌株。
背景技术
近年来,我国在杂草生物防治方面也取得了一系列的成果,例如初步利用画眉草弯孢霉(Culvularia eragrostidis)防治马唐(Digitaria sanguinalis);利用假隔链格孢菌(Nimbya alternantherae)防治空心莲子草(Alternantera phyloxeroides)和利用齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)防治加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)等方面均取得了一定成果。
菟丝子(Cuscutaspp)是属于旋花科或菟丝子科的一类恶性寄生植物,我国约14种。菟丝子生长迅速,产籽量大,种子存活力强,宿主范围广,对农林作物危害严重,并且危害持久。我国生物除草剂的研究起步较早,而在20世纪60年代就已经开发出“鲁保一号”菌剂,该菌剂是利用炭疽菌防治菟丝子,曾在山东、江苏、安徽、宁夏等20多个省、区,开展了“鲁保一号”菌剂的生产和应用。但是,经过长时间的人工培养和保藏,“鲁保一号”菌种孢子多核化现象增多,菌剂对菟丝子的致病力严重降低,甚至丧失生产和应用价值。菌种的严重退化,使“鲁保一号”的生产、应用很快陷入困境,几乎濒于消亡的边缘。
自1995年,Bundock等首次利用根癌农杆菌成功介导酵母菌遗传转化以来,该法已经在构建真菌的突变体库中取得了巨大的进展。根癌农杆菌介导遗传转化的T-DNA插入突变技术即成为了研究病原真菌功能基因的重要技术之一。在“鲁保一号”全基因组没有完成测序的情况下,通过突变体寻找致病性相关基因是研究其致病机理有效方法之一。
发明内容
针对“鲁保一号”对菟丝子致病力和防治效果降低等问题,本发明提供一种“鲁保一号”突变菌株,在致病力和防效上有较大幅度提高。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案。
一种菟丝子生防菌鲁保-TB182(Colletotrichum acutatum),保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC),保藏编号为CGMCC No. 17472。
所述菟丝子为菟丝子属(Cuscuta Linn.)植物。优选为菟丝子(Cuscuta chinensis Lam.)、南方菟丝子(Cuscuta australis R. Br.)或日本菟丝子(Cuscuta japonica Choisy)。
本发明具有以下优点:
本发明提供的菟丝子生防菌采用分子生物学的方式获得,具有很高的产孢能力,对菟丝子具有具有稳定的致病力遗传;对“鲁保一号”的进一步改良应用提供参考依据,为菟丝子的生物防治提供了新的工具。
生物保藏信息
鲁保-TB182(Colletotrichum acutatum),于2019年03月22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(CGMCC),保藏地址为中国北京,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,保藏编号为CGMCC No.17472。
附图说明
图1为“鲁保-TB182”与“鲁保一号”菌株防治菟丝子差异。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明,但本发明不受下述实施例的限制。
实施例1 高致病力突变体的筛选
1.1 阳性突变体的获得
“鲁保一号”菌株能够通过商业购买获得,如中国微生物菌种保藏中心(CMCC),平台编号为Bio-17420。上述菌株活化后于9cm PDA培养平板上培养,10 d后以6 mL/皿的无菌水洗下菌落表面分生孢子,过滤后,通过血球计数板在显微镜下观察滤液中的孢子浓度,稀释至孢子浓度为1×105个/mL,备用。
挑取新鲜活化好的含双元载体pBHt2的农杆菌AGL-1单菌落,接种于2 mL的LB液体培养基(卡那霉素50 μg/mL)中,220 rpm、28 ℃培养1 d。取摇好的农杆菌溶液250 μL置于50 mL的MM培养基(含卡那霉素50 μg/mL)中,220 rpm,28 ℃摇床瓶培养2 d,测量菌液的OD600,然后用MM液体培养基调整菌体浓度使OD600达到0.3,备用。
将含200μM乙酰丁香(AS)和1.0 mg/mL的2-吗啉乙磺酸(MES)的Co-IM(pH 5.5)培养基倒平板(9cm),将100μL孢子浓度为1×106个/mL的分生孢子和100 μL OD600= 0.3农杆菌菌液混匀后用涂布器轻涂于玻璃纸上,并铺在平板上,25 ℃共培养36 h,然后将玻璃纸揭下,带菌面朝贴于PDA固体培养基(含潮霉素B 250 μg/mL)上,25 ℃培养3 d后揭下玻璃纸,继续培养4-7 d至PDA培养基内长出转化子,挑取转化子至新的PDA培养基(潮霉素B 250μg/mL)内。
剪取部分转化子的滤纸片在PDA培养基上进行连续继代培养,连续培养5代后接种到含有潮霉素B的PDA培养基上,验证其潮霉素B抗性遗传稳定性。同时挑取部分转化子菌落接种到PDA液体培养基中,26 ℃,180 rpm振荡培养3 d,过滤收集菌丝体,CTAB法提取基因组DNA,以下引物进行PCR检测潮霉素基因:
Hyg-F:TCGATGTAGGAGGGCGTGGA;(SEQ ID NO: 1)
Hyg-R:CGCGTCTGCTGCTCCATACAAG;(SEQ ID NO: 2)
将PCR产物以1%琼脂糖凝胶电泳,能够获得625bp条带的为阳性转化子;然后将鉴定为阳性的菌种进行编号、保存。
1.2 致病力相关突变体的筛选
初筛选:选取生长旺盛,茎秆生长粗细均匀健壮的菟丝子,用针刺茎秆,将浓度为1×105个/mL的阳性转化子分生孢子液接种在创伤茎秆上,设置野生型“鲁保一号”对照,3次重复。于28℃恒温培养箱中培养72 h后,观察菟丝子的发病情况,初步获得致病力差异突变体。
高致病力突变体的获得:采用田间自然生境防效验证方式进行强致病性突变体的再验证。4月中旬,田间种植大豆,待大豆长到约10-15cm高度时,撒播菟丝子种子,45d后,菟丝子完成对大豆的完全侵染。在下午17::00左右,均匀喷施初筛突变体和野生型菌株分生孢子液,所用孢子液浓度为1×105个/mL,用水量为45L/亩,分生孢子的制取参照实施例1.1方法。接菌10d后,观察防治效果,如图1所示:喷施突变株的菟丝子茎秆枯萎变褐,喷施野生型的菟丝子茎秆为绿色,生长正常;获得高致病力的生防菌菌株“鲁保-TB182”。对该鲁保-TB182于2019年03月22日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心进行了保藏,保藏编号为CGMCC No.17472。
实施例2 高致病力突变体对菟丝子的防效
参照实施例1.2高致病力突变体的获得相关方法进行菌株防效验证。接菌10d后,摘取相同面积内突变体和野生型防治后残存菟丝子,称量重量,并与清水防治组进行比较。防效(%)=(对照组菟丝子重量-接菌组菟丝子重量)/对照组菟丝子重量。其中接菌组分别为突变体和野生型。
将鲁保一号菌株和鲁保-TB182菌株于PDA培养基上进行活化,28 ℃培养6 d后挑取菌落边缘在新PDA平板(9 cm)上培养,培养7d后,测定菌落直径,计算平均生长速率;然后每皿用6mL无菌水冲洗表面孢子进行产孢量测定。
表1 鲁保-TB182与鲁保一号菌株在防效等性状的差异
由表1可知突变体“鲁保-TB182”与野生型“鲁保一号”菌株相比,生长速率没有显著差异,但是产孢量更高,防控效果更好。
将鲁保-TB182菌株在正常PDA培养基上连续转接5代后再次进行致病力测定,初代菌株与F5代菌株的防效分别为83.6%和82.7%,致病力并无发生明显变化,说明获得的高致病力菌株可稳定遗传。
序列表
<110> 山东省农业科学院植物保护研究所
<120> 一种鲁保一号突变菌株及其应用
<130> 2020051302
<160> 2
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Hyg-F
<400> 1
tcgatgtagg agggcgtgga 20
<210> 2
<211> 22
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Hyg-R
<400> 2
cgcgtctgct gctccataca ag 22
Claims (3)
1.一种用于菟丝子的生防菌鲁保-TB182(Colletotrichum acutatum),保藏编号为CGMCC No. 17472。
2.根据权利要求1所述的生防菌鲁保-TB182,其特征在于,所述菟丝子为菟丝子属(Cuscuta Linn.)植物。
3.根据权利要求1所述的生防菌鲁保-TB182,其特征在于,所述菟丝子为菟丝子(Cuscuta chinensis Lam.)、南方菟丝子(Cuscuta australis R. Br.)或日本菟丝子(Cuscuta japonica Choisy)。
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