CN117143747B - 一种植物内生真菌附球菌j4-3及其应用 - Google Patents

一种植物内生真菌附球菌j4-3及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN117143747B
CN117143747B CN202311412024.3A CN202311412024A CN117143747B CN 117143747 B CN117143747 B CN 117143747B CN 202311412024 A CN202311412024 A CN 202311412024A CN 117143747 B CN117143747 B CN 117143747B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wheat
epicocconopsis
strain
epicoccum
growth
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.)
Active
Application number
CN202311412024.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117143747A (zh
Inventor
郭立华
王双超
可莱
万涛
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.)
Institute of Plant Protection of Chinese Academy of Agricultural Sciences
Original Assignee
Institute of Plant Protection of Chinese Academy of Agricultural Sciences
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 Institute of Plant Protection of Chinese Academy of Agricultural Sciences filed Critical Institute of Plant Protection of Chinese Academy of Agricultural Sciences
Priority to CN202311412024.3A priority Critical patent/CN117143747B/zh
Publication of CN117143747A publication Critical patent/CN117143747A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117143747B publication Critical patent/CN117143747B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • C12N1/14Fungi; Culture media therefor
    • C12N1/145Fungal isolates
    • 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
    • A01N63/30Microbial fungi; Substances produced thereby or obtained therefrom
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01PBIOCIDAL, PEST REPELLANT, PEST ATTRACTANT OR PLANT GROWTH REGULATORY ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR PREPARATIONS
    • A01P21/00Plant growth regulators
    • 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
    • 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
    • C12R2001/645Fungi ; Processes using fungi
    • 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
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture

Landscapes

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

Abstract

本发明公开了一种植物内生真菌附球菌J4‑3及其应用,属于植物内生真菌技术领域,所述植物内生真菌附球菌(Epicoccum layuense)J4‑3,于2023年09月18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,保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号为CGMCC No.40867。本发明还公开了附球菌J4‑3在制备小麦赤霉病防治制剂中的应用。本发明所述附球菌J4‑3表现出广谱的抑菌活性,对禾谷镰孢菌、灰霉菌、炭疽病菌和核盘菌具有优异的抑制作用,对小麦生长具有明显的促进作用,对小麦赤霉病有显著的生物防治效果。

Description

一种植物内生真菌附球菌J4-3及其应用
技术领域
本发明属于植物内生真菌技术领域,尤其涉及一种植物内生真菌附球菌J4-3及其应用。
背景技术
小麦(Triticum aestivum L.)是最重要的粮食来源之一,因为它提供维生素、矿物质、必需氨基酸和纤维素,可作为人类和牲畜的主食。赤霉病(Fusarium head blight,FHB)是由禾谷镰孢菌复合种(Fusarium graminearum complex)引起的世界性小麦病害,近年来已成为威胁我国小麦安全生产的最重要病害之一。该病大流行不仅造成小麦大面积减产,更大的威胁在于受赤霉病菌感染的籽粒会积累真菌毒素,包括玉米赤霉烯酮(ZEN)、雪腐镰刀菌烯醇(NIV)和脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON),以及乙酰化衍生物3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇(3-ADON)和15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇(15-ADON)等,严重威胁食品安全和人体健康。化学防治仍是当前赤霉病防控的重要措施,但过分依赖化学防治导致病菌对杀菌剂产生了抗药性;此外,由于缺乏高抗赤霉病的小麦品种,当前小麦赤霉病在我国仍将保持高位发生态势。
植物内生真菌是一种潜在的生物防治资源,可防治各种病原体,促进植物生长和健康。这些真菌与其宿主相互依存,而不会引起任何明显的病害症状。植物内生真菌能够适应植物内部的生活,并产生拮抗次生代谢物,这些代谢物对寄主植物的生长和抗病性至关重要。在植物内生真菌中,青霉属(Penicillium)、附球菌属(Epicoccum)、木霉属(Trichoderma)、毛壳菌属(Chaetomium)和梨形孢菌属(Piriformospora)等真菌,能够增强寄主对生物和非生物胁迫的耐受性。其中,附球菌属(Epicoccum)真菌能产生几种次生代谢物,如抗氧化剂和抗菌化合物等拮抗多种植物病原体的生长。有研究表明,黑附球菌(Epicoccum nigrum)能够对多种植物病害表现出生物防治活性。然而,附球菌(Epicoccum layuense)在防治真菌病害和促进植物生长方面的报道较少。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提出了一种植物内生真菌附球菌J4-3及其应用,附球菌J4-3表现出广谱的抑菌活性,对禾谷镰孢菌、灰霉菌、炭疽病菌和核盘菌具有优异的抑制作用,对小麦生长具有明显的促进作用,对小麦赤霉病都有显著的生物防治效果。
为实现上述目的,本发明提供了一种植物内生真菌附球菌(Epicoccum layuense)J4-3,所述附球菌J4-3于2023年09月18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,保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号为CGMCC No.40867。
本发明还提供了所述的附球菌J4-3在制备小麦赤霉病防治制剂中的应用。
本发明还提供了一种小麦赤霉病防治制剂,包括所述附球菌J4-3。
本发明还提供了所述的附球菌J4-3在制备禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)抑制剂中的应用。
本发明还提供了所述的附球菌J4-3在制备灰霉菌(Botrytis cinerea)抑制剂中的应用。
本发明还提供了所述的附球菌J4-3在制备炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides)抑制剂中的应用。
本发明还提供了所述的附球菌J4-3在制备核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)抑制剂中的应用。
本发明还提供了所述的附球菌J4-3在制备小麦生长促进剂中的应用。
优选的,所述附球菌J4-3促进小麦植株生长,增加小麦分蘖数,促进小麦穗伸长。
本发明还提供了一种小麦生长促进剂,包括所述附球菌J4-3的孢子悬浮液和/或培养滤液。
与现有技术相比,本发明具有如下优点和技术效果:
本发明提供的附球菌J4-3对禾谷镰孢菌、灰霉菌、炭疽病菌和核盘菌多种病原菌具有优异的抑制作用,具有良好的应用前景。在温室和田间条件下,附球菌J4-3对小麦生长具有明显的促进作用。在田间条件下,将菌株J4-3的孢子悬浮液和培养滤液施用于小麦穗上,或者用J4-3的分生孢子悬浮液处理刚发芽的小麦种子,对小麦赤霉病有显著的生物防治效果。
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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为菌株J4-3转录间隔子(ITS)和β-微管蛋白(TUB)基因的PCR扩增电泳图;
图2为菌株J4-3的菌落和分生孢子形态生长图,其中,A为J4-3在PDA培养基培养五天后的正面(Topview)菌落形态,B为J4-3在PDA培养基培养五天后的反面(Bottomview)菌落形态,C为J4-3的分生孢子的形态,标尺为50μm,D为接种后7天pH值对菌株J4-3生长的影响,E为接种后14天pH值对菌株J4-3生长的影响,F为接种后21天pH值对菌株J4-3生长的影响;
图3为菌株J4-3的系统发育树,其中,A为菌株J4-3及其近缘种的基于ITS序列的最大似然法计算出的系统发育树,B为菌株J4-3及其近缘种的基于TUB序列的最大似然法计算出的系统发育树,C为菌株J4-3及其近缘种的基于ITS和TUB序列的最大似然法计算出的系统发育树;
图4为菌株J4-3对病原真菌的广谱抑菌性,其中,A为菌株J4-3在PDA培养基上对植物病原真菌的抗菌活性(F.g为禾谷镰孢菌,B.c为灰霉菌,C.g为炭疽病菌,S.s为核盘菌),B为对峙培养法测定菌落径向生长,C为对峙培养法测定抑制区,D为对峙培养法测定真菌菌落生长抑制率(p≤0.05的显著差异用*表示,显著差异使用不同的小写字母表示);
图5为菌株J4-3在温室和田间条件下对小麦生长的促进作用,其中,A为菌株J4-3的菌丝片段处理小麦植株后在温室生长45天后的图片,B为小麦株高分析,C为小麦根长分析,D为小麦地上部鲜重分析,E为小麦根的鲜重分析;F为播种前用菌株J4-3孢子悬液处理刚萌动的小麦种子,在田间条件下生长至收获时的小麦株高,G为小麦分蘖数,H为小麦穗长度,I为每穗小穗数,J为千粒重(显示值代表平均值±标准误,误差线表示标准误差,*表示差异显著,ns表示差异不显著);
图6为菌株J4-3对小麦赤霉病抗性的测定,其中,A为混合接种PH-1与J4-3的小麦穗部照片,Control为对照组,Conidia为J4-3孢子悬浮液组,Filtrate为J4-3培养滤液;B为在菌株J4-施用1天后接种禾谷镰孢菌PH-1的分生孢子悬浮液的小麦穗部照片,Control为对照组,Conidia为J4-3孢子悬浮液组,Filtrate为J4-3培养滤液;C为在菌株J4-3施用2天后接种禾谷镰孢菌PH-1的分生孢子悬浮液的小麦穗部照片,Control为对照组,Conidia为J4-3孢子悬浮液组,Filtrate为J4-3培养滤液;D为在菌株J4-3施用3天后接种禾谷镰孢菌PH-1的分生孢子悬浮液的小麦穗部照片,Control为对照组,Conidia为J4-3孢子悬浮液组,Filtrate为J4-3培养滤液;E和F为播种前分别用无菌水和菌株J4-3孢子悬液处理刚萌动的小麦种子,小麦扬花期接种禾谷镰孢菌PH-1的小麦穗部照片;G为菌株J4-3孢子悬浮液喷施后接种禾谷镰孢菌PH-1的分生孢子悬浮液的发病小穗数,H为播种前阴性对照和菌株J4-3孢子悬浮液施用后的发病小穗数(*表示在p≤0.05水平差异显著,ns表示差异不显著);
图7为菌株J4-3次生代谢物的LC-MS分析的正离子模式基峰色谱图;
图8为菌株J4-3次生代谢物的LC-MS分析的负离子模式基峰色谱图。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式,该详细说明不应认为是对本发明的限制,而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式,并非用于限制本发明。另外,对于本发明中的数值范围,应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明,否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料,但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入,用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时,以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下,可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化,这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。
在本发明中,若非特指,所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域的常规方法。
马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA培养基):土豆200g切成小块放入锅中,加水1000mL,在加热器上加热至沸腾,维持30min,用2层纱布趁热在量杯上过滤,滤渣弃去。滤液加入葡萄糖20g,琼脂20g,补充水分到1000mL。而后放入高温高压灭菌锅中灭菌,灭菌程序为121℃,15min。
PDB培养液:土豆200g切成小块放入锅中,加水1000mL,在加热器上加热至沸腾,维持30min,用2层纱布趁热在量杯上过滤,滤渣弃去。滤液加入葡萄糖20g,补充水分到1000mL。而后放入高温高压灭菌锅中灭菌,灭菌程序为121℃,15min。
保藏证明:附球菌J4-3,拉丁文为Epicoccum layuense,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2023年09月18日,保藏编号为CGMCC No.40867。
实施例1
菌株的分离方法如下:
在中国黑龙江省采集健康无症状小麦作为小麦样品,将小麦样品在体积分数70%的乙醇水溶液中浸泡1min进行表面消毒,然后转移到质量分数为2%的次氯酸钠中浸泡2min,最后在体积分数70%的乙醇水溶液中浸泡30s。该处理之后,用无菌蒸馏水清洗3次,放于无菌滤纸上干燥。将小麦样品剪成5mm小段,放于马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA培养基)的表面,PDA培养基中添加50μg/mL氨苄青霉素,用以抑制细菌在PDA培养基中的生长。取表面消毒最后一步所用的用于清洗的无菌蒸馏水100μL同样加于PDA培养基表面,评估表面灭菌的效率。将所有PDA培养基置于25℃黑暗的培养箱中培养,待菌丝长出后,取菌落尖端的菌丝,转移到不含氨苄青霉素抗生素的新的PDA平板上进行初步纯化培养。对菌落进行3次继代纯化,获得菌株命名为J4-3。将菌株保存在4℃的PDA斜面上,并同时放置于体积分数为25%甘油中进行-80℃低温保存,以供进一步使用。
实施例2
菌株J4-3的形态鉴定和分子生物学鉴定,具体如下:
①J4-3形态鉴定
将保存的J4-3菌株在PDA培养基中活化培养,培养条件为25℃黑暗培养5d。之后在活化培养菌落边缘用打孔器取5mm直径菌饼,置于新鲜配置的PDA培养基,同样的培养条件培养5d。观察拍照菌落的正面和反面,如图2中A和B所示,为J4-3在PDA培养基培养五天后的正面(Topview)和反面(Bottomview)菌落形态。
②J4-3在不同pH值的培养基上的生长情况
将菌株J4-3分别培养在pH为5,6,7,8,9,10的PDA培养基上,在培养7d,14d,21d后分别统计菌株的生长率,发现pH值不影响菌株J4-3的生长(如图2中D,E和F所示)。
③DNA提取及PCR扩增
菌株J4-3在PDA培养基培养7天后,用DNeasy Plant Mini kit(购自青岛生科生物科技有限公司)提取基因组DNA。用NanoDrop光谱仪测定所提取DNA浓度。PCR特异扩增内转录间隔子(ITS)和β-微管蛋白(TUB)基因。特异性PCR反应体系总体积为25μL,包含1μL DNA模板,每个引物1μL,2×Taq Mix(全式金,北京,中国)12.5μL和9.5μL ddH2O。具体PCR引物,反应体系及反应程序如表1-3所示(表1中,R代表A或G,Y代表C或T,B代表C或G或T)。使用含0.01%(v/v)GoldView核酸染色的1%琼脂糖凝胶(w/v)对PCR产物分离纯化,在120V,400A下电泳30min。扩增条带在紫外灯下使用凝胶成像系统(BioRad,Chemi Doc,MP)进行观察,电泳结果如图1。单一条带送往北京青岛生物技术有限公司纯化测序。
表1 PCR扩增引物序列
表2 PCR反应体系
表3 PCR反应程序
④内生真菌J4-3菌株的系统发育评价
根据测序结果和NCBI比对结果,选择附球菌相关的菌株(如表4所示)构建系统发育树,将ITS、TUB的序列单独或串联,采用基于Tamura 3-参数模型的最大似然方法进行多位点连接比对,1000次重复的bootstrap分析来估计进化距离,系统发育关系表明,如图3中A,B和C所示,A是菌株J4-3及其近缘种的基于ITS序列的最大似然法计算出的系统发育树,B是菌株J4-3及其近缘种的基于TUB序列的最大似然法计算出的系统发育树,C是菌株J4-3及其近缘种的基于ITS和TUB序列的最大似然法计算出的系统发育树,菌株J4-3与附球菌(Epicoccum layuense)的几个菌株归为一枝,表明菌株J4-3归属于Epicoccum layuense
表4 用于系统发育树分析的附球菌的GenBank登录号
注:加粗字体为小麦中分离出的菌株J4-3,节点处给出大于60%的最大似然值(1000个重复)。
实施例3
通过平板对峙测定菌株J4-3对禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)等真菌的抑制作用,具体如下:
对峙培养法测定菌落径向生长、抑制区和真菌菌落生长抑制率,从活化培养5d的病原真菌菌落边缘取直径5mm的菌饼接种在PDA平板的中心。将进行同样活化处理的J4-3菌落边缘取直径5mm的菌饼接种于靠近平板边缘的两侧,接种J4-3菌饼与植物病原真菌菌饼处于一条直线上。所有培养皿放置于25℃培养箱中黑暗培养7d。实验进行3次,每个处理进行3个重复。通过观察统计病原真菌生长的情况,判断内生菌对其的抑制作用。误差线表示均值的标准误差。根据student t检验,p≤0.05的显著差异用*表示,或者根据单因素方差分析和Tukey事后检验分析,显著差异使用不同的小写字母表示。
如图4所示,在马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA培养基)上,内生真菌J4-3菌株对包括禾谷镰孢菌在内的4种病原真菌都有强烈的抑制作用(图4中A),菌落径向生长和抑制区记录在图4中B和C。内生真菌J4-3对禾谷镰孢菌的抑制率为53.8%;对灰霉菌(Botrytis cinerea)的抑制率为47.1%;对炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides)的抑制率为46.5%;对核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)的抑制率为48.5%(图4中D)。综上所述,J4-3对病原真菌的抑制率最高可达53.8%。
其中,禾谷镰孢菌菌株PH-1:该菌株已在文献(Wang S ,Kondo H ,Liu L ,Guo L,QiuD .A novel virus in the family Hypoviridae from the plant pathogenicfungus Fusarium graminearum .Virus Res .2013 Jun;174 (1-2) :69-77 .doi:10.1016/ j .virusres .2013 .03 .002 .Epub 2013 Mar 14 .PMID:23499998 .)中公开,公众可从申请人获得上述生物材料,所得上述生物材料只为重复本发明的实验所用,不可作为其它用途使用。
实施例4
菌株J4-3分生孢子液的制备,具体如下:
菌株J4-3在PDA培养基25℃生长14d后,滴入含0.01%吐温20的灭菌水,在菌落表面用刮匙轻轻的刮拭。然后将含孢子的混合液体用灭菌滤布过滤,以去除培养基和菌块等杂质。分离得到的液体移入离心管中,以10000×g的离心力离心5min,得到孢子沉淀。用灭菌水将孢子沉淀重悬,得到浓缩孢子液。之后用血球计数板计量孢子浓度,将孢子浓度调制使用浓度(106孢子/mL)保存。孢子形态观察如图2中C所示。
实施例5
小麦品种济麦22种子用自来水冲洗,表面用质量分数5%的NaCl溶液消毒5min,然后用无菌蒸馏水冲洗3次。将表面灭菌的种子培养于含有ddH2O浸湿的无菌滤纸的培养皿中,在25℃下培养3d至萌发。同时,打取PDA培养基已培养5d的菌株J4-3的菌饼,置于含250mL的PDB培养液的三角瓶中,在25℃的摇床中175rpm的转速下培养7d,将真菌片段用搅拌器破碎,调整至OD=2.0,以获得内生真菌J4-3的菌丝片段悬浮液。
而后以菌株J4-3菌丝片段悬浮液处理济麦22刚发芽的幼苗,伤根方法如下:
将培养3d后的济麦22发芽幼苗从含滤纸的培养皿中取出,剪去根尖2mm,将济麦22发芽幼苗的根浸泡在菌株J4-3菌丝片段悬浮液中6h(以在PDB培养液中浸泡的幼苗作为对照)。接种后的幼苗移栽到消毒土壤中,在65%的相对湿度下,采用温室中以16h/8h的光周期培养。生长45d后,测定小麦生长参数,并进行统计分析。
结果:与对照植株相比,J4-3处理的小麦植株生长更为旺盛(如图5中A所示)。菌株J4-3处理的平均株高为51.53±2.17cm,显著高于未处理植株40.51±1.77cm(p≤0.05)(如图5中B所示)。菌株J4-3处理植株的平均根长为33.66±1.18cm,与未处理对照植株12.98±1.01cm相比显著增加(p≤0.05)(如图5中C所示)。菌株J4-3处理幼苗的地上部鲜重平均为2.79±0.15g,与未处理对照植株1.25±0.1g相比显著增加(p≤0.05)(如图5中D所示)。J4-3菌株处理幼苗的根鲜根平均为0.24±0.02g,显著大于未处理对照植株0.07±0.007g,(P≤0.05)(如图5中E所示)。实验重复了三次,结果一致,处理组与对照组相比均具有显著性差异。t检验,n=20。
进一步探究J4-3菌剂对小麦的促生长作用,播种前用菌株J4-3分生孢子悬液处理刚萌动的小麦种子,小麦收获时菌株J4-3处理植株的平均株高为60.68±0.86cm,显著高于未处理对照57.63±1.35cm,(p≤0.05)(如图5中F所示),菌株J4-3处理小麦植株的平均分蘖数为10.68±1.26,显著高于未处理对照植株7.26±0.72,(p≤0.05)(如图5中G所示),菌株J4-3处理植株穗长平均值为7.46±0.08cm,显著高于未处理对照植株6.91±0.1 cm,(p≤0.05)(如图5中H所示)。菌株J4-3处理植株每穗平均小穗为15.33±0.21cm,与未处理对照植株15±0.19cm差异不显著(如图5中I所示)。处理组植株千粒重47.14±0.29 g与对照组46.82±0.15g差异不显著(如图5中J所示)。t检验,n=20。
实施例6
菌株J4-3菌剂(即实施例4中制备得到的孢子液)防治小麦赤霉病的功能测定,具体如下:
点接种:将PH-1分生孢子悬浮液(1×106孢子·ml-1)与J4-3孢子悬浮液(1×106孢子·ml-1)或J4-3培养滤液按1:1的比例混合(10µL)接种到单个小穗上。以单独接种禾谷镰孢菌PH-1分生孢子悬浮液为对照,前两天用塑料袋覆盖麦穗以保持湿度。接种15d后,统计每个接种麦穗上的发病小穗数,记录并拍照(如图6中A所示)。
喷雾点接种:使用手持式雾化器将约5mL J4-3孢子悬浮液(1×106孢子·ml-1)或培养滤液喷洒在不同的麦穗上,直至大量液滴沉积在麦穗上,施用1,2,3d后,在处理过的小麦穗上接种禾谷镰孢菌PH-1分生孢子悬浮液(1×106孢子·ml-1)10μL。用无菌蒸馏水代替J4-3孢子悬浮液或培养滤液作为对照。前两天用塑料袋覆盖麦穗以保持湿度。接种15d后,统计每个接种麦穗上的发病小穗数,记录并拍照(如图6中B和C所示)。
根据表5记载和如图6所示,菌株J4-3孢子悬浮液或其培养滤液与菌株PH-1分生孢子悬浮液混合接种,可显著降低发病小穗数(p≤0.05),保护水平分别为62.5%和49.375%。提前1天喷施菌株J4-3的孢子悬浮液或其培养滤液,对小麦赤霉病的防治效果显著,分别为49.3%和49.1%(p≤0.05)。此外,提前2天喷施菌株J4-3的孢子悬浮液或培养滤液的防效分别为65.2%和48.57%,提前3天喷施菌株J4-3的孢子悬浮液或培养滤液的防效分别为63.39%和54.7%(p≤0.05)。
研究在播种前对刚萌发的小麦种子进行J4-3孢子悬浮液处理是否能抵抗小麦赤霉病:在中国北京上庄试验田(北纬40°06′25″和东经116°22′26″)用菌株J4-3分生孢子(1×106conidia.mL-1)处理刚发芽的小麦种子12h,以无菌水同样处理小麦作为对照。至小麦收获,测定了J4-3处理和未处理小麦的株高、分蘖数、穗长、每穗小穗数和千粒重。在小麦扬花期小麦穗接种禾谷镰孢菌PH-1分生孢子悬浮液(1×106孢子·ml-1)10μL。接种15d后,统计每个接种麦穗上的发病小穗数,记录并拍照。
田间试验结果显示,与对照相比,J4-3处理的发病小穗数有显著差异(p≤0.05)(如图6中E和F所示),根据表6记载可知,抑制水平为61.6%(如图6中H所示)。
表5 喷施菌株J4-3对小麦发病小穗数的影响统计
注:不同字母表示在p≤0.05水平差异显著,同样字母表示差异不显著。
表6 播种前施用菌株J4-3处理萌发的小麦种子,扬花期接种禾谷镰孢菌PH-1的发病小穗数
注:不同字母表示在p≤0.05水平差异显著。
实施例7
为了鉴定菌株J4-3产生的次生代谢产物,采用LC-MS对其培养滤液进行分析
J4-3培养滤液在正离子和负离子模式下的基峰色谱图如图7和图8所示,J4-3产生的次生代谢产物属于脂类、有机酸类、苯丙类和聚酮类、苯类、有机氧和氮化合物、有机杂环化合物(见表7)。
表7 菌株J4-3培养滤液经LC-MS分析获得的主要次生代谢物
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 (10)

1.一种植物内生真菌附球菌(Epicoccum layuense)J4-3,其特征在于:所述附球菌J4-3于2023年09月18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,保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号为CGMCC No.40867。
2.如权利要求1所述的附球菌J4-3在制备小麦赤霉病防治制剂中的应用。
3.一种小麦赤霉病防治制剂,其特征在于:包括权利要求1所述附球菌J4-3。
4.如权利要求1所述的附球菌J4-3在制备禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)抑制剂中的应用。
5.如权利要求1所述的附球菌J4-3在制备灰霉菌(Botrytis cinerea)抑制剂中的应用。
6.如权利要求1所述的附球菌J4-3在制备炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides)抑制剂中的应用。
7.如权利要求1所述的附球菌J4-3在制备核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)抑制剂中的应用。
8.如权利要求1所述的附球菌J4-3在制备小麦生长促进剂中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于:所述附球菌J4-3促进小麦植株生长,增加小麦分蘖数,促进小麦穗伸长。
10.一种小麦生长促进剂,其特征在于:包括权利要求1所述附球菌J4-3的孢子悬浮液。
CN202311412024.3A 2023-10-30 2023-10-30 一种植物内生真菌附球菌j4-3及其应用 Active CN117143747B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311412024.3A CN117143747B (zh) 2023-10-30 2023-10-30 一种植物内生真菌附球菌j4-3及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311412024.3A CN117143747B (zh) 2023-10-30 2023-10-30 一种植物内生真菌附球菌j4-3及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117143747A CN117143747A (zh) 2023-12-01
CN117143747B true CN117143747B (zh) 2024-01-02

Family

ID=88885259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311412024.3A Active CN117143747B (zh) 2023-10-30 2023-10-30 一种植物内生真菌附球菌j4-3及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117143747B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106119136A (zh) * 2016-09-26 2016-11-16 中国农业科学院特产研究所 黑附球菌及其应用
CN114410484A (zh) * 2022-02-15 2022-04-29 中国农业科学院植物保护研究所 一种黑附球菌、微生物菌剂及其制备方法与应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106119136A (zh) * 2016-09-26 2016-11-16 中国农业科学院特产研究所 黑附球菌及其应用
CN114410484A (zh) * 2022-02-15 2022-04-29 中国农业科学院植物保护研究所 一种黑附球菌、微生物菌剂及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Epicoccum layuense a potential biological control agent of esca-associated fungi in grapevine;Giovanni Del Frari等;《PLoS One》;第14卷(第3期);第1-22页 *
First Report of Epicoccum tobaicum Associated with Leaf Spot on Flowering Cherry in South Korea;Viet-Cuong Han等;《Plant Dis》;第105卷(第9期);第2268-2710页 *
甘肃省燕麦真菌病害多样性研究;陈昊;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;农业科技辑;D046-76页 *
黔西南薏苡内生真菌多样性及其抗菌活性研究;张万芹等;《生物资源》;第42卷(第4期);第428-436页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN117143747A (zh) 2023-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108265012B (zh) 一种贝莱斯芽孢杆菌菌株及其菌剂和应用
CN109762777B (zh) 一株多粘类芽孢杆菌菌株及其应用
CN108315267B (zh) 短密木霉gsaamlshu-1及其应用
CN103160442B (zh) 一株对柑橘木虱具强致病力的淡紫拟青霉菌株
RU2724464C1 (ru) Штаммы, биопрепарат, способ получения биопрепарата и способ биологической защиты сельскохозяйственных культур от фузариоза
CN114410484B (zh) 一种黑附球菌、微生物菌剂及其制备方法与应用
CN113444651B (zh) 一种西红花内生真菌及其在防治球茎腐烂病中的应用
CN109593658B (zh) 一种具有抗生作用的内生真菌zxl-szy-r-9及其应用
CN105441331B (zh) 一株露湿漆斑菌及其应用
CN114032182B (zh) 一株兼具拮抗大蒜根腐病病原菌和促生功能的真菌
CN108641989A (zh) 一株甲基营养型芽孢杆菌及其应用
CN111518702B (zh) 一种山田平脐蠕孢菌菌株、其筛选和鉴定方法及其用途
CN104250620B (zh) 一株厚垣孢镰刀菌株及其应用
CN109735457B (zh) 一株诱变尖角突脐孢菌及其在防治稗草中的应用
CN110982764A (zh) 一种防治水稻稻瘟病的特基拉芽孢杆菌s12及其应用
CN117143747B (zh) 一种植物内生真菌附球菌j4-3及其应用
CN116987615A (zh) 一株阿氏普里斯特氏菌yz-151及其应用
CN112961782B (zh) 高粱附球菌、含有该菌的菌剂和除草剂及它们的应用
CN113846020B (zh) 一株不产毒的黄曲霉菌xzcy1805及其用途
CN111187732B (zh) 一种防治苦瓜枯萎病的生防菌株及其应用
CN113502227B (zh) 藤仓镰刀菌、含有该菌的菌剂和除草剂及它们的应用
Wei et al. Effects of root exudates from crop plants on the growth of Fusarium oxysporum f. sp. niveum
CN110777099B (zh) 一株防控黄曲霉及黄曲霉毒素的白色链霉菌及其应用
CN111394262B (zh) 一种杂草生防菌及其应用
CN113684137B (zh) 一种玄参内生真菌及其应用

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