CN114437972A

CN114437972A - 贝莱斯芽孢杆菌yc89或其代谢产物在促进植物生长中的应用

Info

Publication number: CN114437972A
Application number: CN202210095208.0A
Authority: CN
Inventors: 李富生; 谢林艳; 何丽莲; 狄义宁; 刘鲁峰; 陆春宇; 黎青虹; 刘涵; 罗艳菊
Original assignee: Yunnan Agricultural University
Current assignee: Yunnan Agricultural University
Priority date: 2022-01-26
Filing date: 2022-01-26
Publication date: 2022-05-06

Abstract

本发明公开贝莱斯芽孢杆菌YC89或其代谢产物在促进植物生长中的应用，涉及微生物领域；本发明公开一种保藏号为GDMCCNo.60902的贝莱斯芽孢杆菌YC89在促进植物生长、防治植物赤腐病以及防治各种植物病原真菌中的应用；贝莱斯芽孢杆菌YC89不仅能分泌纤维素酶和嗜铁素，还具有溶磷能力，因此本发明贝莱斯芽孢杆菌YC89能通过破坏病原菌细胞壁，竞争铁离子；另外贝莱斯芽孢杆菌YC89还能够提高植物超氧化物歧化酶、β‑1,3葡聚糖酶几丁质酶以及多酚氧化酶的活性，同时增加植物的干重与鲜重，促进植株生长。

Description

贝莱斯芽孢杆菌YC89或其代谢产物在促进植物生长中的应用

技术领域

本发明涉及微生物领域，特别是涉及一种贝莱斯芽孢杆菌YC89或其代谢产物在促进植物生长中的应用。

背景技术

甘蔗(Saccharum officinarum)是一年生或多年生热带和亚热带草本植物，是重要的糖料作物，且可提炼乙醇作为能源替代品。因此，促进甘蔗生长是现代农业的重要目标。目前，种植行业技术人员在甘蔗种植过程中常使用各类化学农药和肥料，以促进甘蔗的生长与病原菌的防治。但化学农药和肥料的长期使用，使得环境污染、菌株抗药性以及土壤微生态失衡等问题日益加重。

微生物制剂是指一类含有活微生物的特定制剂，应用于农业生产中能够获得特定的肥料效应，可以显著克服各类化学农药和肥料的缺点。因此，利用微生物制备可以促进甘蔗生长又能防治病原菌的微生物制剂，对农业无害化生产，提高甘蔗的产量和品质具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供贝莱斯芽孢杆菌YC89或其代谢产物在促进植物生长中的应用，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供贝莱斯芽孢杆菌YC89或其代谢产物在促进植物生长中的应用，所述贝莱斯芽孢杆菌YC89的保藏号为GDMCC No.60902。

本发明还提供贝莱斯芽孢杆菌YC89或其代谢产物在制备促进植物生长产品中的应用，所述贝莱斯芽孢杆菌YC89的保藏号为GDMCC No.60902。

本发明还提供贝莱斯芽孢杆菌YC89或其代谢产物在促进植物生长和防治赤腐病中的应用，所述贝莱斯芽孢杆菌YC89的保藏号为GDMCC No.60902。

本发明还提供贝莱斯芽孢杆菌YC89或其代谢产物在制备促进植物生长和防治赤腐病产品中的应用，所述贝莱斯芽孢杆菌YC89的保藏号为GDMCC No.60902。

进一步的，所述赤腐病由镰孢炭疽菌引起。

本发明还提供贝莱斯芽孢杆菌YC89或其代谢产物在促进植物生长和防治植物病原真菌中的应用，所述贝莱斯芽孢杆菌YC89的保藏号为GDMCC No.60902。

本发明还提供贝莱斯芽孢杆菌YC89或其代谢产物在制备促进植物生长和防治植物病原真菌产品中的应用，所述贝莱斯芽孢杆菌YC89的保藏号为GDMCC No.60902。

进一步的，所述植物病原真菌为甘蔗赤腐病菌(Colletotrichum falcatum)、玉米大斑病菌(Exserohilum turcicum)、玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)、禾谷茎腐病菌(Fusarium graminearum)、烟草炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides)、甘蔗梢腐病菌(Fusarium moniliforme)、草莓灰霉病菌(Botrytis cirerea)或玉米纹枯病菌(Rhizoctonia solani)。

本发明公开了以下技术效果：

贝莱斯芽孢杆菌YC89不仅能分泌纤维素酶和嗜铁素，还具有溶磷能力，因此本发明贝莱斯芽孢杆菌YC89能通过破坏病原菌细胞壁，竞争铁离子；另外贝莱斯芽孢杆菌YC89还能够提高植物超氧化物歧化酶、β-1,3葡聚糖酶几丁质酶以及多酚氧化酶的活性，同时增加植物的干重与鲜重，促进植株生长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为贝莱斯芽孢杆菌YC89对8种植物病原真菌的抑菌效果图；

图2为温度对抑菌物质活性的影响结果。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

贝莱斯芽孢杆菌YC89，保藏号为GDMCC No.60902，贝莱斯芽孢杆菌YC89分离自甘蔗栽培种崖城89-9的叶片获得。

实施例1贝莱斯芽孢杆菌YC89及其抑菌活性

采用平板对峙法对贝莱斯芽孢杆菌YC89进行抑菌谱测定，8株供试病原真菌分别为甘蔗赤腐病菌(Colletotrichum falcatum Went)、玉米大斑病菌(Exserohilumturcicum)、玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)、禾谷茎腐病菌(Fusarium graminearum)、烟草炭疽病菌(Colletotrichum destructivum)、甘蔗梢腐病菌(Fusarium moniliforme)、草莓灰霉病菌(Botrytis cirerea)和玉米纹枯病菌(Rhizoctonia solani)。

贝莱斯芽孢杆菌YC89对8株供试病原真菌抑菌效果如图1与表1所示，YC89对供试病原菌都有较好的抑菌效果，对所测病原菌抑菌率在65.37％-79.63％，其中对玉米大斑病、甘蔗赤腐病菌和草莓灰霉病抑菌效果最好，其抑菌率均达到75％以上。

表1

实施例2贝莱斯芽孢杆菌YC89无菌滤液的制备及性质测定

2.1贝莱斯芽孢杆菌YC89无菌滤液的制备

将贝莱斯芽孢杆菌YC89进行活化后，接种于装有100mL LB培养液的三角瓶中，在37℃培养条件下，160r/min振荡培养48h后，获得发酵液。发酵液12000r/min下离心10min,取上清，获得上清液；将得到的上清液用0.22um细菌过滤器过滤，获得无菌滤液的。

2.2贝莱斯芽孢杆菌YC89无菌滤液的热稳定性

YC89菌株无菌滤液分别在40℃、60℃、80℃、100℃下处理10min后，进行抑菌实验，结果如图2所示。结果表明，YC89菌株无菌滤液在40℃、60℃、80℃、100℃下处理10min抑菌活性变化不大，抑菌率均在70％以上。从图2中可以看出随温度和处理时间的加长，菌株抑菌率在降低，当温度为40℃和60℃时菌株抑菌率变化不大；80℃下除了处理120min其抑菌率低于60％，其它时间其抑菌率均高于60％；在100℃下处理10min其抑菌率为71.48％，处理120min菌株仍有活性，其抑菌率为22.22％，说明YC89的抑菌物质对高温有很强的耐受性。

2.3贝莱斯芽孢杆菌YC89的生防机制

通过CAS平板上检测黄色透明光圈以及采用MKB培养基比色法进行嗜铁素定量测定，发现菌株YC89具有产生嗜铁素的能力，嗜铁素相对含量As/Ar值2.593；通过钼锑抗比色法，菌株YC89溶磷量为150.41mg/L；菌株YC89能在羧甲基纤维素酶鉴别培养基中产生透明光圈，证明其具有溶解纤维素的能力。

实施例3贝莱斯芽孢杆菌YC89促进甘蔗生长

3.1温室盆栽试验

在温室盆栽试验中设置三个处理，每个处理3盆，重复3次，每盆种4棵苗。

处理1为浇清水的空白对照(CK)：待甘蔗生长到分蘖前期时，每隔两天浇一次清水，每次浇清水量为500mL，连续浇到第15天。

处理2为浇多菌灵的阳性对照：待甘蔗生长到分蘖前期时，由于多菌灵使用间隔期为7d以上，所以分别于第1d和第10d浇多菌灵，其它时间浇水。

处理3为浇生防菌液YC89：待甘蔗生长到分蘖前期时，每隔两天浇一次菌液，每次浇菌量为500mL，连续浇到第15天。

15d后分别在三个处理组采用灌根法接种炭疽镰孢菌(1×10⁷cfu/mL)，接种病原菌后0d、1d、3d、5d、7d取甘蔗叶片备用。

3.2超氧化物歧化酶(SOD)的测定

CK组整个测定时期酶活性都低于其它处理组，在接种病原菌后的第1天达到最大值，酶活性为1430.70U/g；多菌灵处理组SOD酶活性整体比浇生防浇菌处理组低，在接种病原菌后的第1天达到峰值，酶活性为1924.50U/g，比CK增加了25.66％；浇生贝莱斯芽孢杆菌YC89的处理组，在接种病原菌后的第5天酶活性最高为2136.96U/g，比CK增加了41.90％。

3.3对β-1,3葡聚糖酶(β-1,3-GA)的测定

CK组整个测定时期酶活性都低于其它处理组，且变幅不大；所有浇菌液的处理组β-1,3-GA酶活性均比CK高，说明浇菌液能提高β-1,3葡聚糖酶活性。多菌灵处理第3天达到最大，酶活性为187.51mg/h/g，比CK增加了33.47％；浇生防菌液YC89的处理组β-1,3葡聚糖酶一直处于上升趋势，第5天达到峰值，酶活性为217.57mg/h/g，比CK增加35.76％。

3.4几丁质酶的测定

清水处理组酶活性均低于其它处理组；浇生防菌液X22处理组和浇生防菌液YC89+X22处理组几丁质酶活性均比清水处理组和多菌灵处理组高，说明浇生防菌液能提高几丁质酶活性。清水处理组在接种病原菌后的第1天，几丁质酶活性达到峰值，酶活性为7.39mg/h/g。多菌灵处理组在接种病原菌后的第1天，几丁质酶活性达到峰值，酶活性为9.61mg/h/g，比CK增加了20.03％；浇生防菌液YC89处理组，在第5天几丁质酶活性达到峰值，酶活性为9.07mg/h/g，此时的酶活性均高于其它处理组，比CK增加66.37％。

3.5多酚氧化酶测定

各处理组呈先上升、后降低的变化规律，PPO酶活性在第1d-3d急剧上升。清水处理组一直处于一个平稳且较低的水平，其它处理组酶活性均高于清水处理组，在接种病原菌后的第3天多酚氧化酶(PPO)活性达到峰值，酶活性为59.90U/g；多菌灵处理组在第7天达到峰值，酶活性为76.40U/g，此时酶活性均高于其它处理组，比CK增加32.98％；浇生防菌液YC89处理组，在接种病原菌的不同时间内，呈缓慢上升下降趋势，酶活性整体较高于其它处理组，在第3天达到最大值，酶活性为91.73U/g，比CK增加34.70％。

3.6测定甘蔗鲜重、干重

对苗期的甘蔗植株农艺性状进行测量，测量指标主要包括株高、茎粗、根长、鲜重及甘蔗。试验发现接种菌液后甘蔗植株的株高均比对照高，其中效果最好的是浇菌液YC89处理组，浇菌YC89菌液后能显著促进甘蔗植株生长，菌株X22在促进生长方面与对照相比差异不显著；清水处理组与对照组各指标没有显著差异，说明多菌灵对甘蔗植株没有促进生长的作用。

表2

综上可知，贝莱斯芽孢杆菌YC89不仅能分泌纤维素酶和嗜铁素，并且还具有溶磷能力，这说明贝莱斯芽孢杆菌YC89能通过破坏病原菌细胞壁，竞争铁离子，对促进植株生长作用等起到生防效果。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.贝莱斯芽孢杆菌YC89或其代谢产物在促进植物生长中的应用，其特征在于，所述贝莱斯芽孢杆菌YC89的保藏号为GDMCC No.60902。

2.贝莱斯芽孢杆菌YC89或其代谢产物在制备促进植物生长产品中的应用，其特征在于，所述贝莱斯芽孢杆菌YC89的保藏号为GDMCC No.60902。

3.贝莱斯芽孢杆菌YC89或其代谢产物在促进植物生长和防治赤腐病中的应用，其特征在于，所述贝莱斯芽孢杆菌YC89的保藏号为GDMCC No.60902。

4.贝莱斯芽孢杆菌YC89或其代谢产物在制备促进植物生长和防治赤腐病产品中的应用，其特征在于，所述贝莱斯芽孢杆菌YC89的保藏号为GDMCC No.60902。

5.根据权利要求3或4所述的应用，其特征在于，所述赤腐病由镰孢炭疽菌引起。

6.贝莱斯芽孢杆菌YC89或其代谢产物在促进植物生长和防治植物病原真菌中的应用，其特征在于，所述贝莱斯芽孢杆菌YC89的保藏号为GDMCC No.60902。

7.贝莱斯芽孢杆菌YC89或其代谢产物在制备促进植物生长和防治植物病原真菌产品中的应用，其特征在于，所述贝莱斯芽孢杆菌YC89的保藏号为GDMCC No.60902。

8.根据权利要求6或7所述的应用，其特征在于，所述植物病原真菌为甘蔗赤腐病菌、玉米大斑病菌、玉米小斑病菌、禾谷茎腐病菌、烟草炭疽病菌、甘蔗梢腐病菌、草莓灰霉病菌或玉米纹枯病菌。