CN114874953A - 一株花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌sw-1及其应用 - Google Patents

一株花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌sw-1及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114874953A
CN114874953A CN202210686812.0A CN202210686812A CN114874953A CN 114874953 A CN114874953 A CN 114874953A CN 202210686812 A CN202210686812 A CN 202210686812A CN 114874953 A CN114874953 A CN 114874953A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bacillus
peanut
parts
bacterium
biocontrol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210686812.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114874953B (zh
Inventor
孙伟明
王晓晗
冯丽娜
邢单润
何弯弯
胡朋举
焦镇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei Changsheng Fruit Fertilizer Research Institute Co ltd
Hebei Normal University of Science and Technology
Original Assignee
Hebei Changsheng Fruit Fertilizer Research Institute Co ltd
Hebei Normal University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei Changsheng Fruit Fertilizer Research Institute Co ltd, Hebei Normal University of Science and Technology filed Critical Hebei Changsheng Fruit Fertilizer Research Institute Co ltd
Priority to CN202210686812.0A priority Critical patent/CN114874953B/zh
Publication of CN114874953A publication Critical patent/CN114874953A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114874953B publication Critical patent/CN114874953B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205Bacterial isolates
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G13/00Protecting plants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N63/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
    • A01N63/20Bacteria; Substances produced thereby or obtained therefrom
    • A01N63/22Bacillus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01PBIOCIDAL, PEST REPELLANT, PEST ATTRACTANT OR PLANT GROWTH REGULATORY ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR PREPARATIONS
    • A01P3/00Fungicides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05BPHOSPHATIC FERTILISERS
    • C05B17/00Other phosphatic fertilisers, e.g. soft rock phosphates, bone meal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05DINORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D9/00Other inorganic fertilisers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/60Biocides or preservatives, e.g. disinfectants, pesticides or herbicides; Pest repellants or attractants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/80Soil conditioners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/10Solid or semi-solid fertilisers, e.g. powders
    • C05G5/12Granules or flakes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/07Bacillus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

本发明提供一株花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW‑1及其应用,属于微生物技术应用领域。本发明筛选得到的花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW‑1,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏日期为2021年12月30日,保藏编号为CGMCC No.24219;该菌株能够有效拮抗多种植物病原真菌,抑菌谱广,抑菌效果强,是一种安全、高效、广谱防治植物土传真菌病害的新型生防微生物。本发明提供的生防菌剂制备方法简单,易于工业化生产,具有良好的开发应用前景。

Description

一株花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1及其应用
技术领域
本发明属于微生物技术应用领域,具体涉及一株花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1及其应用。
背景技术
花生是我国重要的油料作物之一。目前,我国的花生产量达1700万吨,约占世界总产量的40%,是世界上最大的花生生产国,花生质量和产量一直受土传真菌病害的威胁,影响着花生产业的发展。患病花生荚果外果皮会形成黑褐色斑点,但一般不导致花生果腐烂。花生果斑病不仅严重影响花生的商品外观,导致种植户的利润大幅降低,还可能在花生果皮上残留病原菌毒素等食品安全风险因子。新孢镰刀菌(Fusarium neocosmosporiellum)是该病害的病原菌,而土壤中较高的金属离子和pH是该病害发生的重要因素。然而,目前还没有该病害防治技术方面的报道。
芽孢杆菌在植物病害防治研究中,具有安全性评价高、防治效果好、易于制成制剂。目前,适用于病菌防治的芽孢杆菌种类主要有:枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、甲基营养型芽孢杆菌(Bacillusmethylotrophicus)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megeterium)和坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus)等。同时,随着芽孢杆菌研究的进行,越来越多具有抗菌活性的芽孢杆菌新菌种被发现,如贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)等。
近年来,尽管生防菌在防治土传病害显示出明显的优势,但单纯生防菌剂在植物病害防控效果的稳定性较差。利用生防菌、有机和无机物料相结合的方法,产生协同作用,增加土壤有机质,提升生防菌的定殖能力,降低土壤pH和病原微生物,并钝化金属离子,从而破除土壤障碍因子,改良土壤环境,培育健康土壤,预防土传病害。因此,微生物-有机-无机相结合的制剂—生物菌土壤改良剂为土传病害防治实践应用开辟了一条有效路径。目前具有广谱抗菌活性,多重病害防控和促进植物生长的菌株未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一株花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1及其应用。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供一株花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1,拉丁文名为Bacillusvelezensis,该菌株已于保藏日期2021年12月30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,其保藏编号为CGMCC No.24219。
本发明还提供了所述的花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1在防治植物病原真菌中的应用,所述植物病原真菌为新孢镰刀菌(F.neocosmosporiellum)、可可毛色二孢菌(Lasiodiplodia theobromae)、茄病镰刀菌(Fusarium solani)、细极链格孢(Alternaria tenuissima)、木贼镰刀菌(F.equiseti)、炭疽菌(Colletotrichumincanum)、美洲亚隔孢壳菌(Didymella Americana)和禾谷镰刀菌(F.graminearum)中的一种或多种。
本发明还进一步提供了一种微生物菌剂,其含有所述花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1或其发酵物或其代谢产物。
优选的,所述微生物菌剂为花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1的发酵液。
优选的,所述发酵液中花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1的活菌数为3×1010~4×1010个/mL。
本发明进一步提供了一种生物有机肥,包括所述微生物菌剂0.5~1份、畜禽粪便固态发酵物80~85份、腐植酸11~17份、崩解剂0.5~1份、膨润土3~5份。
所述生物有机肥制备方法,将所述微生物菌剂、畜禽粪便固态发酵物、腐植酸、崩解剂、膨润土,混合造粒。
本发明还进一步提供了一种微生物-有机-无机相结合的制剂—生物菌土壤改良剂,包括所述生物有机基肥25~55份、硝酸磷肥15~25份、硫包衣尿素15~25份、硫酸钾15~25份;
所述微生物-有机-无机相结合的制剂—生物菌土壤改良剂的制备方法,将所述生物有机肥、硝酸磷肥、硫包衣尿素、硫酸钾,掺混。
本发明还提供一种了所述花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1、所述微生物菌剂、生物有机肥或所述土壤改良剂在防治花生果斑病中的应用。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、本发明的花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1对新孢镰刀菌(F.neocosmosporiellum)可可毛色二孢菌(Lasiodiplodia theobromae)、茄病镰刀菌(Fusarium solani)、细极链格孢(Alternaria tenuissima)、木贼镰刀菌(F.equiseti)、炭疽菌(Colletotrichum incanum)、美洲亚隔孢壳菌(Didymella Americana)和禾谷镰刀菌(F.graminearum)等病原真菌均具有明显的抑制作用,抑菌谱广,抑菌效果强,具有较好的生物防治作用,该菌株对生态环境无害,不易引起病原的抗药性。与国内外其它贝莱斯芽孢杆菌菌株相比,该菌具有繁殖速度快、环境适应性强、营养要求简单,抗病谱广,是一种安全、高效、广谱防治植物真菌病害的新型生防微生物。
2、本发明利用一株对花生果斑病病原菌(新孢镰刀菌)具有明显抑制效果的花生根际微生物—生防贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)SW-1制备一种微生物-有机-无机相结合的制剂—生物菌土壤改良修复剂,通过有机物促进有益微生物定殖,无机肥料改善土壤微生物群落结构,增强植物抗逆性,能够有效降低花生果斑病发病率。
3、本发明提供的生物菌土壤改良修复剂,具有制备简单,成本低,易于工业化生产,防治效果良好,且不会造成环境污染,有益于农业生产长期、健康、可持续发展,具有良好的开发应用前景。
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,下面将对实施例或现有技术描述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的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为实施例,即花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1菌落形态,其中A为培养12h,B为培养48h;
图2为实施例,即花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1显微形态,其中A为培养12h,B为培养48h;
图3为实施例,即花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1的16S rDNA基因的凝胶电泳结果;其中M为DM2000;1为SW-1-1;2为SW-1-2;3为SW-1-3;4为CK-产物;
图4为实施例,即花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1系统发育树;
图5为实施例,即花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1与近源物种间的ANI热图分析;
图6为实施例,即花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1与近源物种间的AAI热图分析;
图7为实施例,即花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1对不同植物病原菌的拮抗效果,其中每组图片中的左侧图片为空白对照组,右侧图片为接种供试菌SW-1的实验组。
生物保藏说明
贝莱斯芽孢杆菌SW-1,拉丁文名为Bacillus velezensis;
该菌株保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期为2021年12月30日,保藏编号为CGMCC No.24219。
具体实施方式
本发明提供一株花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1,株已于保藏日期2021年12月30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,其保藏编号为CGMCCNo.24219。
本发明还提供了所述的花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1在防治植物病原真菌中的应用,所述植物病原真菌为新孢镰刀菌(F.neocosmosporiellum)、可可毛色二孢菌(Lasiodiplodia theobromae)、茄病镰刀菌(Fusarium solani)、细极链格孢(Alternaria tenuissima)、木贼镰刀菌(F.equiseti)、炭疽菌(Colletotrichumincanum)、美洲亚隔孢壳菌(Didymella Americana)和禾谷镰刀菌(F.graminearum)中的一种或多种。
本发明还进一步提供了一种微生物菌剂,其含有所述花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1或其发酵物或其代谢产物。
在本发明中,所述微生物菌剂为花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1的发酵液。
在本发明中,所述发酵液中花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1的活菌数为3×1010~4×1010个/mL;优选为3.1×1010~3.8×1010个/mL;进一步优选为3.15×1010~3.6×1010个/mL;更优选为3.19×1010个/mL。
本发明进一步提供了一种生物有机肥,包括所述微生物菌剂0.5~1份、畜禽粪便固态发酵物80~85份、腐植酸11~17份、崩解剂0.5~1份、膨润土3~5份;优选包括所述微生物菌剂0.75份、畜禽粪便固态发酵物82.5份、腐植酸14份、崩解剂0.75份、膨润土4份。
在本发明中,所述生物有机肥制备方法,将所述微生物菌剂畜禽粪便固态发酵物、腐植酸、崩解剂、膨润土,混合造粒。
本发明还进一步提供了一种微生物-有机-无机相结合的制剂—生物菌土壤改良剂,包括所述生物有机基肥25~55份、硝酸磷肥15~25份、硫包衣尿素15~25份、硫酸钾15~25份;优选包括所述生物有机基肥40份、硝酸磷肥20份、硫包衣尿素20份、硫酸钾20份。
在本发明中,所述微生物-有机-无机相结合的制剂—生物菌土壤改良剂的制备方法,将所述生物有机肥、硝酸磷肥、硫包衣尿素、硫酸钾,掺混。
本发明还提供一种了所述花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1、所述微生物菌剂、生物有机肥或所述土壤改良剂在防治花生果斑病中的应用。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1的分离筛选及鉴定
1菌株分离纯化
自河北省秦皇岛市昌黎县白坨村(119.06°E,39.46°N)花生种植区采集健康花生根际土壤样品,取10g土壤样品置于250mL锥形瓶中,加入90mL无菌水,并放入三颗玻璃珠,220rpm于摇床中摇动15min,静置30sec,制备得到10-1土壤稀释液;用移液器从10-1土壤稀释液中吸出1mL,加入盛有9mL无菌水的大试管中,充分混匀制备得到10-2土壤稀释液;再从10-2土壤稀释液中吸出1mL,加入盛有9毫升无菌水的大试管中,混匀后得到10-3土壤稀释液,以此类推,分别制备得到10-4,10-5,10-6土壤稀释液,随后分别吸取100μL稀释度为10-4、10-5、10-6的土壤稀释液涂布于含有花生果腐病病原菌(新孢镰刀菌Fusariumneocosmosporiellum)的固体PDA平板上,置于28℃培养箱培养3d,挑取抑制病原菌生长的菌落采用平板划线法进行分离纯化培养,编号,保存为甘油液并放入-20℃冰箱备用。
2菌株形态特征的观察
鉴定方法:于固体PDA平板上用接种环划线接种纯种的菌株,30℃培养24h,观察菌落形态呈表面凸起光滑的圆形凝胶状,48h后菌落边缘呈不规则状,贴合培养基,易挑起(见图1)。菌体革兰氏染色结果表明生防菌SW-1为革兰氏阳性菌,产芽孢(见图2)。
3生理生化特性的测定
利用BCL生化鉴定卡对46项碳源利用、抑制和耐药性以及酶类活性的生化试验生理生化特性进行了测定,结果如表1所示,鉴定结果为芽孢杆菌属(Bacillus sp.),与贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)模式种匹配度不是最高。
表1生防芽孢杆菌SW-1生理生化结果
Figure BDA0003699973130000061
注:“+”与“-”分别表示阳性和阴性反应,*代表不稳定的结果,生理生化测试的缩写是指BCL卡说明。
4分子生物学鉴定
用煮沸法提取生防芽孢杆菌SW-1基因组DNA,以提取的基因组为模板扩增16SrDNA序列,选用细菌通用引物16SF(如SEQ ID NO.2所示)5’-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3’和16SR(SEQ ID NO.3所示)5’-TACGGTTACCTTGTTACGACTT-3’进行PCR扩增。PCR反应体系:模板DNA 1μL,16SF 1μL,16SR 1μL,MIX 12.5μL,ddH2O 9.5μL。PCR反应程序为:94℃预变性5min,94℃变性30s,50℃退火1min,72℃延伸2min,30个循环,最后72℃延伸10min;用1%的琼脂糖凝胶电泳检测PCR扩增所得的产物,得到约为1.5kb的条带,同时阴性对照未出现扩增条带,表明体系未被污染(见图3),将PCR产物送至上海生工生物工程股份有限公司进行测序,具体序列如SEQ ID NO.1所示。
序列结果用软件DNAMAN 6.0拼接,于GenBank中进行Blast比对分析。结果显示,生防芽孢菌SW-1与贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis(基因登录号:MT626060&MT525304&MT605169&OK067365)的序列相似度最高;并且应用MEGA 6.0软件中的邻接法(Neighbor-Joining)构建系统发育树(见图4),由图可知,Blast结果显示生防菌株SW-1与Bacillusvelezensis(基因登录号:MT626060&MT525304&MT605169&OK067365)的遗传距离最近,但与现有菌株存在明显的遗传差异。根据同源性比对和系统发育树结果分析,该专利菌株属于厚壁菌门,芽孢杆菌目,芽孢杆菌科,芽孢杆菌属,贝莱斯芽孢杆菌菌株。该菌株于2021年12月30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,保藏编号为CGMCCNo.24219。
将花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1的菌体沉淀送至上海美吉生物医药科技有限公司利用Illumina Hiseq测序技术完成基因组扫描测序。于https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/browse#!/overview/Bacillus%20velezensis中选取花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1近缘物种基因组序列(见表2)利用软件Pyani(默认参数)和CompareM v0.0.23(默认参数)进行平均核苷酸同源性(ANI)和平均氨基酸同源性(AAI)分析。花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1与近缘物种间ANI值见表3和图5,花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1与3株近缘物种的ANI值分别为97.80%、98.33%和99.99%,均大于95%的分类阈值。花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1与近缘物种间AAI值见表4和图6,花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1与3株近缘物种的AAI值在98.58%值99.98%,均大于95%的分类阈值,表明花生根际生防菌SW-1与3株近缘物种为同一物种,即贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。
表2近缘物种信息
Figure BDA0003699973130000081
表3花生根际生防贝莱斯芽孢杆菌SW-1与近缘物种间ANI值(%)
Figure BDA0003699973130000082
表4花生根际生防贝莱斯芽孢杆菌SW-1与近缘物种间AAI值(%)
Figure BDA0003699973130000083
尽管其生理生化特征与贝莱斯芽孢杆菌模式菌种有一定差异,但综合菌株的形态和分子生物学分析,鉴定花生根际生防菌株SW-1为一株贝莱斯芽孢杆菌(Bacillusvelezensis)新菌种。
实施例2生防菌株贝莱斯芽孢杆菌SW-1的应用
1、花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1对植物病原菌的拮抗作用
将新孢镰刀菌(F.neocosmosporiellum)、可可毛色二孢菌(Lasiodiplodiatheobromae)、茄病镰刀菌(Fusarium solani)、细极链格孢(Alternaria tenuissima)、木贼镰刀菌(F.equiseti)、炭疽菌(Colletotrichum incanum)、美洲亚隔孢壳菌(DidymellaAmericana)和禾谷镰刀菌(F.graminearum)活化备用。
挑取SW-1菌株甘油菌划线于LB固体培养基上,30℃培养48h,即得活化菌;利用平板对峙法对菌株进行拮抗能力的测定,以8种植物病原真菌为指示菌,接种于PDA平板中央,周围接种供试菌SW-1,空白对照不接种供试菌株,每组试验重复3次,28℃培养,待空白对照中指示菌菌丝长满平板后,测量抑菌圈直径,花生根际生防贝莱斯芽孢杆菌SW-1与8种植物病原真菌的拮抗效果如图7所示,其抑菌圈结果如表5所示。
表5花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1对病原菌拮抗效果
Figure BDA0003699973130000091
由图7和表5可知,结果显示花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1对9种植物病原真菌:新孢镰刀菌(F.neocosmosporiellum)、可可毛色二孢菌(Lasiodiplodiatheobromae)、茄病镰刀菌(Fusarium solani)、细极链格孢(Alternaria tenuissima)、木贼镰刀菌(F.equiseti)、炭疽菌(Colletotrichum incanum)、美洲亚隔孢壳菌(DidymellaAmericana)和禾谷镰刀菌(F.graminearum)均具有显著地抑制作用。
2、花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1微生物菌肥对花生果斑病的防治作用
(1)种子液的制备
挑取花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1甘油菌划线于LB固体培养基上,30℃培养48h,即得活化菌;将酵母浸粉2.50g、胰蛋白胨5.00g和氯化钠8.00g加入到水中搅拌使其溶解,用水定容至1L,即得种子液培养基;将所述活化菌转接于种子液培养基中,于30℃、200rpm/min培养12小时,得第一培养物,作为种子液使用。
(2)液态发酵及花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1微生物菌剂的制备
具体过程:将第一培养物作为液态摇瓶发酵的种子液,按5%体积的接菌量转接至装有液态发酵培养基(配方如下:酵母浸粉2.5%,玉米粉1.5%,磷酸氢二钾1.5%,硫酸铵2.5%,pH=7)的三角瓶中,于30℃、200rpm/min培养72h后得第二培养物。将所述第二培养物涂布平板进行计数,加入无菌玻璃珠200rpm/min充分震荡30min,85℃水浴15min以杀死营养体,随后梯度稀释并选取浓度为10-5、10-6、10-7的菌悬液进行平板涂布,每个处理重复3次,37℃倒置培养14h后选择每个平板中的菌落数在30至300之间的进行平板计数,平板菌落计数结果为3.19±0.06×1010个/mL。
将上述第二培养物,离心收集菌泥,并将菌泥与硅藻土按1:100的比例,混匀晾干备用,得到花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1微生物菌剂。
(3)生物菌土壤改良修复剂的制备
按照质量份数SW-1微生物菌粉0.75份、畜禽粪便固态发酵物82.5份、腐植酸14份、崩解剂0.75份和膨润土4份造粒,制备成颗粒型生物有机肥。
按照包括所述生物有机基肥40份、硝酸磷肥20份、硫包衣尿素20份、硫酸钾20份。进行掺混,制备成一种微生物-有机-无机相结合的制剂—生物菌土壤改良剂,备用。
(4)盆栽施用方法及防病试验
2021年于河北科技师范学院昌黎校区研发中心进行生物菌土壤改良剂防治效果的盆栽试验。每盆装灭菌土3.5kg,分别以施用量为10g/盆(生物菌改良剂S1)和15g/盆(生物菌改良剂S3)为试验组,普通有机肥为空白对照。花生品种为冀花16号。
盆栽试验结果见表6,结果表明石膏含量为10g/盆生物菌土壤改良剂对花生果斑病的防治效果为67.36%,增产率为26.84%;15g/盆生物菌土壤改良剂对花生果斑病的防治效果为41.15%。这表明生物菌土壤改良剂不仅对花生果斑病的防治效果显著,还有增产作用,但其施用量过多会导致防治效果降低。
表6 2021年防病效果
Figure BDA0003699973130000111
(5)田间防治花生果斑病实例
分别于2020年和2021年进行生物菌土壤改良剂及其配套方法的防病试验。
2020年试验地点为河北省唐山市丰南区仁义试验田。土壤类型为沙壤土,播种前肥力水平见表7,前茬未种植作物。选用花生品种为白沙308,包括空白对照在内的所有处理的花生种子均利用悬浮种衣剂(2.5%精甲霜灵+3.75%的咯菌腈)进行拌种,阴干后备用。以100kg/亩生物菌土壤改良修复剂(生物菌改良剂S1)为试验组,空白对照施加普通有机肥。
表7 2020年河北省唐山市丰南区仁义试验田土壤肥力水平
Figure BDA0003699973130000112
2021年试验地点为河北省唐山市丰南区仁义试验田。土壤类型为沙土,前茬为小麦,播种前肥力水平见表8。选用花生品种为白沙308,包括空白对照在内的所有处理的花生种子均利用悬浮种衣剂(0.3%吡虫咯苯甲)进行拌种,阴干后备用。分别以施用量为100kg/亩、125kg/亩和150kg/亩生物菌土壤改良修复剂为试验组(生物菌改良剂S1,S2和S3),施用量为150kg/亩,空白对照为普通有机肥。
表8 2021年河北省唐山市丰南区仁义试验田土壤肥力水平
Figure BDA0003699973130000121
在播种前沙土或者沙壤土相对含水量65-70%(含水量15-20%)时将各个处理的肥料撒施于土壤表面,25-30厘米深翻。每个处理3次重复,于收获前10d利用五点取样法对花生果腐病病害进行分级调查并测定产量和对花生果腐病的防治效果。荚果分级标准:(0级:无病斑症状;1级:1-8个直径1mm左右斑点或1-2个直径2mm以上的斑点;2级:9-16个直径1mm左右斑点或3-4个直径2mm以上的斑点;3级:17-24个直径1mm左右斑点或5-6个直径2mm以上的斑点;4级:>24个直径1mm左右斑点或>6个直径2mm以上的斑点)。病情指数、防治效率、干果亩产量和增产率分别用公式(1)、(2)和(3)表示。
公式(1):
病情指数=∑(病果数×该病果级值)/(总果数×最高级值)×100。
公式(2):
防治效率(%)=(空白对照区病情指数-处理区病情指数)/空白对照区病情指×100。
公式(3):
增产率(%)=(处理区亩产产量-空白对照区亩产量)/空白对照区亩产量×100。
如下表9和表10所示为计算得出的2020年和2021年生物菌土壤改良剂对田间防治花生果斑病的病情指数、防治效率、增产率以及干果亩产量结果。
表9 2020年SW-1菌剂对田间防治花生果斑病的防病结果
Figure BDA0003699973130000122
*不同的小写字母代表组间的差异显著(P<0.05)。
表10 2021年SW-1菌剂对田间防治花生果斑病的防病结果
Figure BDA0003699973130000131
*不同的小写字母代表组间的差异显著(P<0.05)。
2020年生物菌改良剂对田间防治花生果斑病的防病结果表明(见表9):施用量100kg/亩生物菌土壤改良修复剂对花生果斑病的防治效果显著,防治效果为69.03%,增产率为17.59%。
2021年生物菌改良剂对田间防治花生果斑病的防病结果表明(见表10):施用生物菌土壤改良修复剂对花生果斑病的防治效果显著,防治效果在73.77%以上,增产率为20.66%-30.66%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
序列表
<110> 河北科技师范学院
<120> 一株花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1及其应用
<160> 3
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1408
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 1
agagtttgat cctggctcag atgggagctt gctccctgat gttagcggcg gacgggtgag 60
taacacgtgg gtaacctgcc tgtaagactg ggataactcc gggaaaccgg ggctaatacc 120
ggatggttgt ttgaaccgca tggttcagac ataaaaggtg gcttcggcta ccacttacag 180
atggacccgc ggcgcattag ctagttggtg aggtaacggc tcaccaaggc gacgatgcgt 240
agccgacctg agagggtgat cggccacact gggactgaga cacggcccag actcctacgg 300
gaggcagcag tagggaatct tccgcaatgg acgaaagtct gacggagcaa cgccgcgtga 360
gtgatgaagg ttttcggatc gtaaagctct gttgttaggg aagaacaagt gccgttcaaa 420
tagggcggca ccttgacggt acctaaccag aaagccacgg ctaactacgt gccagcagcc 480
gcggtaatac gtaggtggca agcgttgtcc ggaattattg ggcgtaaagg gctcgcaggc 540
ggtttcttaa gtctgatgtg aaagcccccg gctcaaccgg ggagggtcat tggaaactgg 600
ggaacttgag tgcagaagag gagagtggaa ttccacgtgt agcggtgaaa tgcgtagaga 660
tgtggaggaa caccagtggc gaaggcgact ctctggtctg taactgacgc tgaggagcga 720
aagcgtgggg agcgaacagg attagatacc ctggtagtcc acgccgtaaa cgatgagtgc 780
taagtgttag ggggtttccg ccccttagtg ctgcagctaa cgcattaagc actccgcctg 840
gggagtacgg tcgcaagact gaaactcaaa ggaattgacg ggggcccgca caagcggtgg 900
agcatgtggt ttaattcgaa gcaacgcgaa gaaccttacc aggtcttgac atcctctgac 960
aatcctagag ataggacgtc cccttcgggg gcagagtgac aggtggtgca tggttgtcgt 1020
cagctcgtgt cgtgagatgt tgggttaagt cccgcaacga gcgcaaccct tgatcttagt 1080
tgccagcatt cagttgggca ctctaaggtg actgccggtg acaaaccgga ggaaggtggg 1140
gatgacgtca aatcatcatg ccccttatga cctgggctac acacgtgcta caatggacag 1200
aacaaagggc agcgaaaccg cgaggttaag ccaatcccac aaatctgttc tcagttcgga 1260
tcgcagtctg caactcgact gcgtgaagct ggaatcgcta gtaatcgcgg atcagcatgc 1320
cgcggtgaat acgttcccgg gccttgtaca caccgcccgt cacaccacga gagtttgtaa 1380
cacccgaagt cgtaacaagg taaccgta 1408
<210> 2
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
agagtttgat cctggctcag 20
<210> 3
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
tacggttacc ttgttacgac tt 22

Claims (8)

1.一株花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1,拉丁文名为Bacillus velezensis,该菌株已于2021年12月30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,其保藏编号为CGMCC No.24219。
2.一种利要求1所述的花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1在防治植物病原真菌中的应用,其特征在于,所述植物病原真菌为可可毛色二孢菌、茄病镰刀菌、细极链格孢、木贼镰刀菌、炭疽菌、美洲亚隔孢壳菌、新孢镰刀菌和禾谷镰刀菌中的一种或多种。
3.一种微生物菌剂,其特征在于,其含有权利要求1所述花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1或其发酵物或其代谢产物。
4.根据权利要求3所述微生物菌剂,其特征在于,所述微生物菌剂为花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1的发酵液。
5.根据权利要求4所述微生物菌剂,其特征在于,所述发酵液中花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1的活菌数为3×1010~4×1010个/mL。
6.一种生物有机肥,其特征在于,包括权利要求3所述微生物菌剂0.5~1份、畜禽粪便固态发酵物80~85份、腐植酸11~17份、崩解剂0.5~1份、膨润土3~5份。
7.一种微生物-有机-无机相结合的制剂—生物菌土壤改良剂,其特征在于,包括权利要求6所述生物有机基肥25~55份、硝酸磷肥15~25份、硫包衣尿素15~25份、硫酸钾15~25份。
8.如权利要求1所述花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌SW-1、权利要求3所述微生物菌剂、权利要求6所述生物有机肥、或权利要求7所述微生物-有机-无机相结合的制剂—生物菌土壤改良剂在防治花生果斑病中的应用。
CN202210686812.0A 2022-06-17 2022-06-17 一株花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌sw-1及其应用 Active CN114874953B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210686812.0A CN114874953B (zh) 2022-06-17 2022-06-17 一株花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌sw-1及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210686812.0A CN114874953B (zh) 2022-06-17 2022-06-17 一株花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌sw-1及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114874953A true CN114874953A (zh) 2022-08-09
CN114874953B CN114874953B (zh) 2023-04-14

Family

ID=82682361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210686812.0A Active CN114874953B (zh) 2022-06-17 2022-06-17 一株花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌sw-1及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114874953B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116987613A (zh) * 2023-04-03 2023-11-03 吉林农业大学 一种芽孢杆菌属贝莱斯芽孢杆菌yz-375及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112175888A (zh) * 2020-11-10 2021-01-05 河北省农林科学院植物保护研究所 贝莱斯芽孢杆菌Hsg1949及其应用
CN113817642A (zh) * 2021-09-28 2021-12-21 河南省农业科学院植物保护研究所 贝莱斯芽孢杆菌yj02、其微生物制剂及应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112175888A (zh) * 2020-11-10 2021-01-05 河北省农林科学院植物保护研究所 贝莱斯芽孢杆菌Hsg1949及其应用
CN113817642A (zh) * 2021-09-28 2021-12-21 河南省农业科学院植物保护研究所 贝莱斯芽孢杆菌yj02、其微生物制剂及应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SUN W M等: "First report of peanut pod rot caused by Neocosmospora vasinfecta in northern China", 《PLANT DISEASE》 *
何弯弯等: "引起花生果腐病的新孢镰刀菌及其生物学特性", 《植物病理学报》 *
石磊等: "基于生物菌有机无机肥配施技术研究与应用", 《上海市浦东新区农业技术推广中心 科技成果》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116987613A (zh) * 2023-04-03 2023-11-03 吉林农业大学 一种芽孢杆菌属贝莱斯芽孢杆菌yz-375及其应用
CN116987613B (zh) * 2023-04-03 2024-04-26 吉林农业大学 一种芽孢杆菌属贝莱斯芽孢杆菌yz-375及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN114874953B (zh) 2023-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104928212B (zh) 巨大芽孢杆菌x3及其制备方法、应用
CN112410244B (zh) 一种阿氏芽孢杆菌及其应用
CN110577911B (zh) 一株短小芽孢杆菌及其应用
CN106399177B (zh) 具有降解无机磷和抑菌作用的解淀粉芽孢杆菌及其菌剂
CN101709217B (zh) 荧光假单胞菌ckd18及其应用
CN108192838B (zh) 一种具有降解无机磷和防病双重作用的解淀粉芽孢杆菌
CN102703363A (zh) 一株甲基营养性芽孢杆菌utm401及其应用
CN114908014B (zh) 促进溶解磷酸铁的油茶内生放线菌及其应用
CN103571770B (zh) 一种高效花生根瘤固氮菌株及其应用
CN111471621B (zh) 水域微小杆菌mb338及其应用
CN114874953B (zh) 一株花生根际生防菌—贝莱斯芽孢杆菌sw-1及其应用
CN108048360B (zh) 一种具有降解有机磷和防病双重作用的枯草芽孢杆菌
CN104560817B (zh) 一株产植酸酶的嗜热地衣芽孢杆菌utm102及其应用
CN117106614B (zh) 一株根际细菌青岛假单胞菌yim b08402和其微生物菌剂及应用
CN109735468A (zh) 一株具有广谱结瘤特性的大豆慢生根瘤菌及其应用和以其制备的复合根瘤菌剂
CN110791459B (zh) 一株用于防控连作百合土传枯萎病的枯草芽孢杆菌及其应用
CN114752538B (zh) 具有土壤改良功能的油茶内生放线菌及其应用
CN114921362B (zh) 具有溶解难溶性磷和促生长功能的油茶内生放线菌及其应用
CN104560815B (zh) 一种具有降解偶氮化合物活性的地衣芽孢杆菌及其应用
CN103045500B (zh) 中慢生根瘤菌kdrm295及其应用
CN109609412A (zh) 一种嗜热菌Bacillus smithii Ths1及其应用
CN115960766A (zh) 一种防治青枯病的微生物及其应用
CN112322559B (zh) 一株花生内生细菌枯草芽孢杆菌f-1及其应用
CN104560818A (zh) 一株产耐高温酸性α-淀粉酶的地衣芽孢杆菌UTM118 及其应用
CN112342164B (zh) 一种Rhodoblastus sphagnicola耦合微生物菌肥及其制备和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant