CN113826645A - 一种yhg-1链霉菌在抑制植物病原真菌及促香蕉生长的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种YHG‑1链霉菌在抑制植物病原真菌及促香蕉生长的应用，YHG‑1链霉菌对植物病原菌具有明显的拮抗作用，广谱性好，抑菌率达69％，并且YHG‑1链霉菌发酵液既具有明显的抗病活性，对香蕉枯萎病菌的防治效果高达88.95％，又可香蕉苗具有明显的促生作用，以香蕉苗根系的生长最为显著，具有很好的开发应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及微生物技术领域，特别涉及一种YHG-1链霉菌在抑制植物病原真菌及促香蕉生长的应用。
背景技术
香蕉是为芭蕉科芭蕉属多年生草本植物，是热带、亚热带主要水果之一。我国是香蕉生产大国和消费大国，香蕉种植面积达40万公顷，消费量在全球排名第一。由于香蕉栽培区域广泛，导致多种病虫害的爆发，植物病害的发生主要源于三大类，分别为细菌、真菌和病毒，而由真菌引起的植物病害约占植物病害的70～80％，如香蕉枯萎病、香蕉炭疽病、香蕉大灰斑病等，其中，以香蕉枯萎病危害最为严重，一旦大规模爆发，会给当地香蕉栽培带来毁灭性的打击。随着环境保护、绿色食品以及农业可持续发展，微生物源抗菌剂的研发则成为主要的研究热点之一。
随着对链霉菌属的深入研究，通过对分离和培养方法的不断优化改进，越来越多的链霉菌种分离得到，链霉菌被认为是产生各种抗生素的主要来源，因其遗传的多样性，链霉菌被逐步应用于农业、医药等领域中，但常存在菌株本身对病原菌的拮抗能力不强，广谱性低等不足，因此，寻找能够一种广谱抑制植物病原真菌病害的链霉菌，以能够有效应用于香蕉等农作物的栽培种植，对微生物源抗菌剂在植物生长和病害防治方面的广泛应用具有重要意义。
发明内容
鉴以此，本发明提出一种YHG-1链霉菌在抑制植物病原真菌及促香蕉生长的应用。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种YHG-1链霉菌在抑制植物病原真菌中的应用。
YHG-1链霉菌(Streptomyces sp.Nov.YHG-1)于中国典型培养物保藏中心的保藏编号为CCTCC NO：M2021007；保藏时间为2021年1月19日。该YHG-1链霉菌种生长pH范围为5-8，生长温度为25-30℃，不能生长在NaCl含量大于7％的培养基上，具有广谱抑菌活性。
进一步说明，所述YHG-1链霉菌在抑制荔枝炭疽菌、芒果炭疽菌、香蕉炭疽菌、辣椒炭疽菌、菜心炭疽菌、草莓炭疽菌、葡萄灰霉菌、香蕉枯萎病菌4号小种、香蕉枯萎病菌1号小种、香蕉树木溃疡病菌、香蕉大灰斑病菌和香蕉长形斑病菌中的应用。
进一步说明，所述YHG-1链霉菌在制备YHG-1链霉菌发酵液中的应用，所述YHG-1链霉菌发酵液对植物病原真菌具有拮抗作用。
进一步说明，YHG-1链霉菌发酵液对香蕉枯萎病菌具有拮抗作用。
一种YHG-1链霉菌在促香蕉生长中的应用。
进一步说明，所述YHG-1链霉菌在制备YHG-1链霉菌发酵液中的应用，YHG-1链霉菌发酵液对香蕉生长具有促进作用。
进一步说明，所述YHG-1链霉菌发酵液在促香蕉苗根系生长中的应用。
YHG-1链霉菌发酵液的制备方法，包括如下步骤：
(1)配置发酵营养液：取含氮量为7.0％的豆粕和含碳量为20.27％的糖蜜，加水配制成碳氮比为25:1的发酵营养液；
(2)配置YE液体培养基：取ddH2O，加入4g/L取葡萄糖、4g/L酵母粉和10g/L麦芽酚混合，并调节pH至7.2-7.4，得到YE液体培养基，灭菌，备用；
(3)配置YHG-1链霉菌种子液：将YHG-1链霉菌种接入YE液体培养基中，在28～30℃条件下，160～200rpm/min摇床培养2～4天后，得到YHG-1链霉菌种子液；
(4)将YHG-1链霉菌种子液按5wt％接种量接入至发酵营养液中，于28～30℃，160～200rpm/min摇床条件下培养8～10天，得到YHG-1链霉菌发酵液。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的YHG-1链霉菌可在抑制荔枝炭疽菌、芒果炭疽菌、香蕉炭疽菌、辣椒炭疽菌、菜心炭疽菌、草莓炭疽菌、葡萄灰霉菌、香蕉枯萎病菌4号小种、香蕉枯萎病菌1号小种、香蕉树木溃疡病菌、香蕉大灰斑病菌和香蕉长形斑病菌的植物病原菌中的应用，其广谱性好，抑菌率最高达69％，并且YHG-1链霉菌发酵液既具有明显的抗病活性，对香蕉枯萎病菌具有明显的拮抗作用，防治效果高达88.95％，又可香蕉苗具有明显的促生作用，以香蕉苗根系的生长最为显著，具有很好的开发应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例的不同处理对香蕉枯萎病的防控对比效果图；
图2为本发明实施例的不同处理对香蕉叶片叶绿素含量影响折线图；
图3为本发明实施例的不同处理对香蕉地上部和地下部鲜重影响柱状图；
图4为本发明实施例的不同处理对香蕉地上部和地下部干重影响柱状图；
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1-YHG-1链霉菌菌株抑菌活性测定
本发明采用平板对峙法对YHG-1链霉菌菌株进行广谱性测定：利用5mm的打孔器取已纯化好的12种植物病原菌的菌饼，接种于PDA平板的中央，分别在距离病原菌菌饼2.5cm处的四个点上接种少量YHG-1链霉菌，以只接病原菌的培养皿为空白对照组，每个处理3次重复。
在培养箱中培养4～7d后，采用十字交叉法测量供试病原菌的菌落生长直径，按照下面的公式统计抑菌率(谢颖，2011；夏龙荪，2013)，
菌落直径(mm)＝测量菌落直径平均值-5.0
YHG-1链霉菌菌株对植物病原真菌的抑菌效果如下表1：
实施例2-制备YHG-1链霉菌发酵液，包括如下步骤：
(1)配置发酵营养液：取经中国热带农业科学院分析测试中心测得的含氮量为7.0％的豆粕和含碳量为20.27％的糖蜜，加水配制成碳氮比为25:1的发酵营养液，即糖蜜和豆粕的总量为250g，即豆粕34.25g，糖蜜215.75g，无菌水1000mL，备用；
(2)配置YE液体培养基：取ddH2O，加入4g/L取葡萄糖、4g/L酵母粉和10g/L麦芽酚混合，并调节pH至7.2-7.4，得到YE液体培养基，121℃灭菌20min，备用；
(3)配置YHG-1链霉菌种子液：将YHG-1链霉菌种接入YE液体培养基中，在28～30℃条件下，180rpm/min摇床培养3天后，得到YHG-1链霉菌种子液；
(4)将YHG-1链霉菌种子液按5wt％接种量接入至发酵营养液中，于28～30℃，180rpm/min摇床条件下培养9天，得到YHG-1链霉菌发酵液。
实施例3-YHG-1链霉菌发酵液对香蕉枯萎病的防控实验
盆栽试验于2017年5-7月在中国热带农业科学院热带生物技术研究所温室进行，温室的条件控制为：温度28℃左右，湿度70％，自然光照。
试验设有4个处理：
CK1：不接病原菌，施用无菌水；
CK2：接病原菌，施用无菌水；
CK3：接病原菌，施用敌克松；
A：接病原菌，施用不加菌的发酵营养液；
AB：接病原菌，施用含菌株YHG-1的发酵液。
采用伤根浸菌法接种。选取长势一致、有5～6片叶子的香蕉幼苗，剪掉第二条主根，在浓度为105/mL的病原菌孢子悬浮液中浸泡30min后，移栽至装土量为700g的塑料盆钵中，并在香蕉幼苗根际土壤处浇灌20mL的病原菌悬浮液，各处理设3个重复，每个重复20株香蕉苗。
病情指数统计。采用分级计数法，接种病原菌后，观察发病情况，以第一株香蕉苗染病开始统计病情指数。待香蕉苗全部染病后，按不同处理施入稀释100倍的发酵液，每株200mL，CK施入等量清水；每隔15d再重复施入发酵液和清水，共计3次。
试验期间，各处理的其它管理措施均一致。在香蕉移栽第60d时，记录各处理每株香蕉黄化叶片和正常叶片数，并计算病情指数和防控效果。香蕉枯萎病分级标准:0级，健株；1级，有25％黄化病叶；3级，有25％～50％的黄化病叶；5级，有50％～90％黄化的病叶；7级，叶片全部黄化，植株死亡。香蕉病情指数及防病效果计算：
病情指数＝[∑(各级病株数×该病级数)]/调查总株数×最高病级数×100
防病效果＝(对照病情指数-处理病情指数)/对照病情指数×100％
(1)根据病情指数能直接反映香蕉枯萎病发生的严重程度，盆栽条件下个处理的病情指数和防治效果如表2所示，CK1(不接病原菌)处理香蕉生长健康，无发病；其余接病原菌的处理均有不同程度的病征表现，不同处理间的病情指数差异显著，表现为CK2＞A＞CK3＞AB，CK2处理全部发病，病情指数高达82.97，A处理次之，病情指数为71.09，显著高于敌克松药剂处理；AB(菌株YHG-1发酵液)处理的香蕉发病最轻，病情指数仅为9.17，防治效果达到88.95％，防治香蕉枯萎病效果明显(图1)，说明不加菌株YHG-1的发酵液度香蕉枯萎病的防治效果甚微，远低于普通药剂防治效果，而添加接抗菌菌株YHG-1后，防治效果显著，能将病原菌的影响降到最低，并能促进香蕉生长。
表2拮抗放线菌YHG-1对香蕉枯萎病菌的盆栽防治效果
表中数据为平均数±标准差.同列数据后不同小字母表示经Duncan氏新复极差法检验在P＜0.05水平差异显著。
实施例4-YHG-1链霉菌发酵液对香蕉叶片叶绿素含量的影响
香蕉叶片叶绿素含量与枯萎病发病率呈负相关，枯萎病发生越严重，香蕉叶片越黄，叶绿素含量越低。由图2可知，随着移栽时间的增加，CK1(未接病原菌)处理香蕉叶片叶绿素含量呈缓慢增长的趋势，在40天左右达到最高值0.98mg/g FW；CK2(只接病原菌)处理20株香蕉全部染病，防效最差，其香蕉叶片叶绿素含量不断下降，由起始0.72mg/g FW左右降低到0.2mg/g FW；其余3个处理香蕉叶片叶绿素含量均呈现先降低后升高的趋势，所不同的是，CK3(敌克松)处理和A(不加菌株YHG-1的发酵营养液)处理叶绿素含量在20天内明显降低，40天时叶绿素含量增加至0.88和0.75mg/g FW，始终低于CK1处理，A处理叶绿素含量近恢复至起始水平；而AB(含菌株YHG-1发酵液)处理的叶绿素含量仅在10天左右略有降低，之后叶绿素含量呈快速增加的趋势，在40天时，叶绿素含量达到最高的1.18mg/g FW，显著高于其他处理，同时增长速率也高于CK1处理，这表明施用菌株YHG-1发酵液使得该处理香蕉完全摆脱枯萎病的影响，更有利于提高香蕉叶绿素含量的提高。
实施例5-YHG-1链霉菌发酵对香蕉植株生长的影响
由各处理的香蕉地上部及根系生长情况不尽相同(表3)。香蕉地上部和地下部整体生长表现为AB＞CK1＞CK3＞A＞CK2处理。只接病原菌(CK2)处理的香蕉各生理指标叶面积(369cm2)、株高(23.85cm)、茎粗(3.84cm)、根长(444cm)和根直径(0.43mm)均显著低于其他处理，香蕉叶片全部偏黄且窄小，植株瘦弱；正常生长香(CK1)香蕉较为粗壮，根系较为发达，茎粗(4.87cm)和根直径(0.7mm)显著低于敌克松(CK3)处理，高于不加菌株YHG-1发酵液(A)处理；施用菌株YHG-1发酵液(AB)后，香蕉长势最好，香蕉叶面积(1408cm2)、茎粗(6.21cm)、根长(1520cm)和根直径(1.23mm)均显著高于其他处理，比正常生长(CK1)的香蕉分别高18.12％、27.52％、40.22％和75.71％。
可见，接抗菌YHG-1发酵液既对香蕉枯萎病既具有良好抗病活性，又对香蕉苗具有明显的促生作用，特别是对香蕉苗根系的生长，效果更为显著，根系长度增加40％以上、根直径增加70％以上。根系对植株的生长发育至关重要，接抗菌YHG-1发酵液在降低枯萎病菌危害的同时，还通过显著促进根系生长，进一步提升香蕉自身抵抗逆境的能力，为香蕉的健康生长、优质高产奠定良好的生理基础。
表3拮抗放线菌YHG-1对香蕉植株的生长影响
表中数据为平均数±标准差。同列数据后不同小字母表示经Duncan氏新复极差法检验在P＜0.05水平差异显著。
实施例6-菌株YHG-1发酵液对香蕉植株生物量的影响
从图3、图4可知，香蕉苗的地上部分的鲜重、干重均表现为AB＞CK1＞CK3＞A＞CK2，不同处理间差异显著；各处理地下部分的鲜重、干重表现与地上部表现基本一致，略有不同的是CK3和A处理的地下部分的鲜重、干重无显著差异。
可见，AB(菌株YHG-1发酵液)处理地上部生物量最高，达48.82g/株，较之CK1(正常条件下香蕉)处理，提高香蕉地上部生物量27.60％；在病原菌胁迫条件下，CK3(敌克松)和A(不加菌株YHG-1发酵营养液)处理，较之CK2(只接种病原菌)处理，分别提升香蕉苗的生物量73.34％和37.75％，同时两个处理显著低于CK1的生物量，可见，CK3和A处理均能在病原菌胁迫条件下显著改善香蕉生长状况，但不能完全恢复香蕉正常生长，且A处理的促生效果远显著低于药剂处理。可见，无论药剂处理还是不加菌株YHG-1发酵营养液，均不能完全抵消病原菌对香蕉的影响，而添加菌株YHG-1发酵液AB处理不仅能够完全消除病原菌对香蕉的不利影响，甚至显著优于正常生长香蕉，对香蕉的促生效果最为明显。
实施例7-不同YHG-1链霉菌发酵液对香蕉植物生长的影响
如实施例2的YHG-1链霉菌发酵液发酵液的制备方法，调整发酵营养液中的碳氮比为10:1，用于接种YHG-1链霉菌种子液，接种量为5wt％，在28～30℃，180rpm/min摇床条件下培养9天，得到的YHG-1链霉菌发酵液。经香蕉地上及根系生长实验结果表明，其对香蕉生长影响存在一定差异，其中，以对香蕉苗根长和根直径的生长差异最为明显，香蕉的根长和根直径比AB分别低6.5％、10.2％，表明由不同碳氮比的营养液制备YHG-1链霉菌发酵液，对香蕉根系生长作用存在显著差异。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种YHG-1链霉菌在抑制植物病原真菌中的应用。
2.如权利要求1所述的YHG-1链霉菌在抑制植物病原真菌中的应用，其特征在于：所述YHG-1链霉菌的保藏编号为CCTCC NO：M2021007。
3.如权利要求1所述的YHG-1链霉菌在抑制植物病原真菌中的应用，其特征在于：YHG-1链霉菌在抑制荔枝炭疽菌、芒果炭疽菌、香蕉炭疽菌、辣椒炭疽菌、菜心炭疽菌、草莓炭疽菌、葡萄灰霉菌、香蕉枯萎病菌4号小种、香蕉枯萎病菌1号小种、香蕉树木溃疡病菌、香蕉大灰斑病菌和香蕉长形斑病菌中的应用。
4.如权利要求1所述的YHG-1链霉菌在抑制植物病原真菌中的应用，其特征在于：所述YHG-1链霉菌在制备YHG-1链霉菌发酵液中的应用，所述YHG-1链霉菌发酵液对植物病原真菌具有拮抗作用。
5.如权利要求4所述的YHG-1链霉菌在抑制植物病原真菌中的应用，其特征在于：所述YHG-1链霉菌发酵液对香蕉枯萎病菌具有拮抗作用。
6.一种YHG-1链霉菌在促香蕉生长中的应用。
7.如权利要求6所述的YHG-1链霉菌在促香蕉生长的应用，其特征在于：所述YHG-1链霉菌在制备YHG-1链霉菌发酵液中的应用，所述YHG-1链霉菌发酵液对香蕉生长具有促进作用。
8.如权利要求6所述的YHG-1链霉菌在促香蕉生长的应用，其特征在于：所述YHG-1链霉菌发酵液在促香蕉苗根系生长中的应用。
9.如权利要求4所述的应用或权利要求7所述的应用，其特征在于：所述YHG-1链霉菌发酵液的制备方法，包括如下步骤：
(1)配置发酵营养液：取含氮量为7.0％的豆粕和含碳量为20.27％的糖蜜，加水配制成碳氮比为25:1的发酵营养液；
(2)配置YE液体培养基：取ddH2O，加入4g/L取葡萄糖、4g/L酵母粉和10g/L麦芽酚混合，并调节pH至7.2-7.4，得到YE液体培养基，灭菌，备用；
(3)配置YHG-1链霉菌种子液：将YHG-1链霉菌种接入YE液体培养基中，在28～30℃条件下，160～200rpm/min摇床培养2～4天后，得到YHG-1链霉菌种子液；
(4)将YHG-1链霉菌种子液按5wt％接种量接入至发酵营养液中，于28～30℃，160～200rpm/min摇床条件下培养8～10天，得到YHG-1链霉菌发酵液。
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