一株多粘类芽孢杆菌及其应用

本发明涉及一株多粘类芽孢杆菌paenibacilus polymyxa及其在防治葡萄枝干病害等植物病害上的应用，属于植物病害生物防治。

背景技术：

1、葡萄是我国重要的经济作物，在我国具有悠久的栽培历史。据fao统计，截至2021年，我国葡萄栽培面积位居世界第二位，葡萄及其相关产业在我国农业生产中占有较大的比重。然而，在葡萄种植生产过程中常常受到各类病害的威胁，目前全球已经报道了71种与葡萄有关的病害，病害问题已经成为了限制葡萄产业健康发展的关键因素之一。葡萄枝干病害是一类为害葡萄枝干、根部等维管束病害的统称，自上世纪70年代首次报道以来，目前已被发现广泛分布于全球主要葡萄种植地区(varela c p,redondo v,costas d,aguin o,mansilla p.fungi associated with grapevine trunk diseases in nursery-producedvitis vinifera plants.phytopathologia mediterranea,2019,57(3):407-424.)。葡萄枝干病害具有病原菌种类多、症状复杂、发生规律尚不清晰、发病机制研究较为基础等特点，迄今，田间缺乏高效的防控手段。目前对于葡萄枝干病害仍以化学防治为主，但实际生产中仍然缺乏高效防治该类病害的药剂，且化学药剂的施用易造成环境污染、农药残留等问题，采用生物防治手段控制葡萄枝干病害已成为该类病害防治研究的热点(gramaje d,-torres j r,sosnowski m r.managing grapevine trunk diseases withrespect to etiology and epidemiology:current strategies and futureprospects.plant disease,2018,102(1):1-28.)。因此，秉持环保、健康和农业可持续发展的理念，明确拮抗微生物对葡萄枝干病害真菌的抑制效果，开发新型且环境友好型的高效防控产品对生物防治的实践应用具有重要意义。

2、类芽孢杆菌属细菌(paenibacilus spp.)在自然界中分布较广，是土壤与植物微生态的优势种群之一，具有抗逆性强、抗菌物质丰富、促生效果好等特点，一些菌种已得到商品化应用。多粘类芽孢杆菌(paenibacilus polymyxa)是一类重要的植物根际促生菌(plant growth-promoting rhizobacteria，pgpr)，对水稻纹枯病菌(kavitha s,senthilkumar s,gnanama nickam s,et al.isolation and partial characterizationof antifungal protein from bacilus polymyxa strain vlb16.processbiochemistry,2005,40(10):3236-3243.)、辣椒炭疽病菌(邓阳.paenibacillus polymyxajsa-9抗菌物质的结构鉴定及小麦生防应用研究.南京：南京农业大学,2012.)、镰刀菌(zhai y,zhu j x,tan t m,et al.isolation and characterization of antagonisticpaenibacilus polymyxa hx-140 and its biocontrol potential against fusariumwilt of cucumber seedlings.bmc microbiology,2021,21:75)等多种植物病原真菌具有很好的抑制效果，美国环境保护署(epa)认可其为可商业化应用的微生物之一(grady e n,macdonald j,liu l,et al.current knowledge and perspectives of paenibacilus：areview.microbial cell factories,2016,15:203)，我国农业农村部也将其列为免做安全鉴定的一级菌种。目前，尚无关于多粘类芽孢杆菌防治葡萄枝干病害的相关研究报道，因此探索多粘类芽孢杆菌在防治葡萄枝干病害中的作用，有望为葡萄枝干病害等葡萄病害的有效防控提供一种有效措施。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一株多粘类芽孢杆菌(paenibacilus polymyxa)bj-2及其应用。该菌对引起葡萄枝干病害的病原菌具有较强的抑制作用，用该菌防治葡萄枝干病害具有较好的防治效果，从而可减少化学农药的投入，减轻环境污染，实现农业可持续发展。

2、本发明的多粘类芽孢杆菌(paenibacilus polymyxa)，采集分离自河北省张家口怀来县的葡萄枝干病害的病组织，其分类命名为多粘类芽孢杆菌paenibacilus polymyxa，名称为bj-2，已于2021年12月16日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心(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.24114。

3、本发明自河北省张家口怀来县土木葡萄基地采集的葡萄枝干病害样品组织中分离得到一株对于葡萄病原真菌具有广谱性抑制作用的菌株。基于16s rrna分子鉴定和理化性质研究，将该菌株鉴定为多粘类芽孢杆菌(paenibacilus polymyxa)，命名为多粘类芽孢杆菌(paenibacilus polymyxa)bj-2,其生理特征如下：

4、本发明的多粘类芽孢杆菌(paenibacilus polymyxa)bj-2在lb培养基上不产色素，菌落为乳白色不透明，圆形或近圆形，边缘光滑，表面油状。所述多粘类芽孢杆菌(paenibacilus polymyxa)bj-2的生理生化特征为革兰氏染色阳性，可产纤维素酶和淀粉酶。

5、本发明的多粘类芽孢杆菌具有针对葡萄病原真菌的抑菌活性。所述葡萄病原真菌为可可毛色二孢菌(lasiodiplodia theobromae)、葡萄座腔菌(botryosphaeriadothidea)、甜樱间座壳(diaporthe eres)、大豆间座壳(diaporthe sojae)、葡萄炭疽菌(coletotrichum viniferum)、灰葡萄孢(botrytis cinerea)、neopestalotiopsis sp.、coniela vitis、dactylonectria macrodidyma。

6、本发明还提供一种生物农药，所述生物农药含有所述的多粘类芽孢杆菌bj-2。

7、本发明又提供一种微生物肥料，所述微生物肥料含有所述的多粘类芽孢杆菌bj-2。

8、所述多粘类芽孢杆菌或其产生的抑菌活性物质在制备对植物病原真菌具有拮抗活性和/或对植物具有促生作用的生物农药和/或生物菌肥中的应用也属于本发明的保护范围内。

9、本发明还提供所述多粘类芽孢杆菌在防治植物病原真菌中的应用。

10、所述植物病原真菌为葡萄病原真菌，优选为可可毛色二孢lasiodiplodiatheobromae、葡萄座腔菌botryosphaeria dothidea、甜樱间座壳diaporthe eres、大豆间座壳diaporthe sojae、coletotrichum viniferum、灰葡萄孢botrytis cinerea、neopestalotiopsis sp.、coniela vitis和dactylonectria macrodidyma中的一种或多种。

11、所述的多粘类芽孢杆菌在促进植物幼苗生长中的应用也属于本发明的保护范围。

12、所述应用中，优选的，所述促进植物幼苗生长的方法是将权利要求1所述的多粘类芽孢杆菌发酵液稀释至1×108 -2×108cfu/ml的浓度，对植物灌根或者对种子播种前进行浸泡萌发；所述植物优选为黄瓜或者萝卜。

13、本发明的多粘类芽孢杆菌(paenibacilus polymyxa)bj-2具有对葡萄病原真菌的抑菌活性并且具有较宽的抑菌谱。菌株bj-2对葡萄蔓枯病的大豆间座壳(diaporthesojae)中gg-6抑制效果最佳，抑制率达67％，对大豆间座壳菌的生长有明显的抑制作用。菌株bj-2对葡萄枝枯病菌(neopestalotiopsis sp.)中ptp038的抑菌活性最差，抑制率为44％。bj-2对其他5种葡萄主要真菌病害的抑制率均在54％-65％之间。此外，菌株bj-2发酵液对葡萄离体绿枝条及大田葡萄上的枝干病害有明显的防治作用，且对黄瓜、萝卜等植物生长具有明显的促进作用。菌株bj-2在生物制剂方面具有非常好的应用前景，对于生物防治葡萄真菌病害具有重要的意义。