本发明属于微生物,具体涉及一种粉红螺旋聚孢霉菌株、及其在防治果蔬病害中的应用。
背景技术:
1、植物线虫是一种世界性病害,在我国线虫病害已成为农作物生产中的第二大病害。据fao(联合国粮食及农业组织)统计,全世界每年因线虫危害对粮食和纤维作物造成的损失大约为12.3%,对蔬菜、花生、烟草和某些果树造成的损失超过20%,甚至达到50%。其中,根结线虫(meloidogyne spp.)是分布最广、危害最严重的一类植物病原线虫,可侵染大多数粮食和经济作物,同时,根结线虫侵染造成伤口后还会加重枯萎病和根腐病等其它土传病害。据统计,全球因根结线虫造成的经济损失超过1700亿美元(gamalero&glick.theuse of plant growth-promoting bacteria to prevent nematode damage to plants[j].biology,2020,9(11):381)。近年来,我国设施种植面积和复种指数不断增加,加之种类单一、水肥强度高,导致根结线虫病日益加剧,给农作物生产带来了极大威胁。
2、根结线虫寄主范围广、环境适应力强、繁殖快,很难根治。目前生产上多采用棉隆、威百亩等熏蒸剂,以及噻唑磷、克线磷、三氟吡啶胺、氟吡菌酰胺等化学农药来控制线虫病害,但大量使用会严重污染环境,造成农药残留,产生抗药性等诸多问题。近年来,随着人们生态保护和食品安全意识的增强,化学杀线剂的使用量逐步减少,通过生物防治措施控制植物病害得到广泛接受和认可。一些生防微生物,如淡紫紫孢霉(purpureocilliumlilacinum)、厚垣孢普可尼亚菌(pochonia chlamydosporia)、蜡样芽孢杆菌(bacilluscereus)、穿刺巴氏杆菌(pasteuria penetrans)等对根结线虫均显示出良好的防控作用,生物防治正在成为防控根结线虫病的一个重要途径。
3、粉红螺旋聚孢霉(clonostachys rosea)又名粉红粘帚霉,属子囊菌门,粪壳菌纲,肉座菌目,生赤壳科,1999年luangsa-ard等将其归入螺旋聚胞霉属。粉红螺旋聚孢霉是一类新型生防真菌,可寄生镰刀菌、丝核菌、核盘菌、灰葡萄孢、大丽轮枝菌、瓜果腐霉等病原菌,同时具有广谱抑菌活性,在温室和田间试验中对多种真菌和卵菌病害显示出良好的生防效果。研究还发现,粉红螺旋聚胞霉可以寄生植物线虫,具有杀线虫活性。粉红螺旋聚孢霉生防作用机制多样,并且生长速度快、产孢能力强,具有巨大的生防应用潜力。挖掘粉红螺旋聚孢霉高效生防资源,利用粉红螺旋聚孢霉及其代谢产物防治植物病害可以有效地保护生态环境,对实现病害绿色防控,实现减肥减药和农业可持续健康发展具有重要的意义。
技术实现思路
1、本发明目的在于提供一种防治根结线虫病的粉红螺旋聚孢霉菌株;
2、本发明的第二个目的是提出含有所述粉红螺旋聚孢霉菌株的微生物菌剂;
3、本发明的第三个目的是提出所述菌株和菌剂的应用。
4、实现本发明上述目的的技术方案为:
5、一种防治根结线虫病的粉红螺旋聚孢霉菌株,保藏编号为cgmcc no.41822,本粉红螺旋聚孢霉菌株编号为hlf-14-11。保藏时间为2025年3月4日,保藏地点为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。
6、含有所述粉红螺旋聚孢霉菌株的菌剂,所述菌剂通过以下方法制得:
7、1)菌株培养:将粉红螺旋聚孢霉hlf-14-11接种于马铃薯葡萄糖琼脂(pda)培养基上,25~28℃下培养6~10d至产孢;
8、2)液体发酵接种体制备:从所述pda培养基上洗脱孢子,制备成孢子悬液;或从培养好的平板上切取3~6×3~6mm大小的菌块作为接种体;
9、3)液体发酵培养:配制液体培养基,接入孢子悬液或菌块,进行一级培养或二级培养;所述一级培养为置于摇床上25~28℃的振荡培养;所述二级培养是以一级培养的产物为种子液,接入新鲜的液体培养基中进行的放大培养;
10、4)制剂:将步骤3)得到的发酵液制为菌剂,所述菌剂的剂型为液剂、颗粒剂或粉剂。
11、步骤2)洗脱孢子可以在培养皿中加入无菌水,或加入0.05%的吐温80溶液进行洗脱;步骤3)配制液体培养基后,装入三角瓶中,高温湿热灭菌,待冷却至室温时接入孢子悬液或菌块,进行发酵培养。
12、其中,步骤3)中所述液体发酵培养的培养基的配方为:碳源20~40g、氮源5~20g、k2hpo4 0.5~2g、nacl 0.1~1g、mgso4·7h2o0.1~1g、feso4·7h2o 0.01~0.1g、znso4·7h2o 0.01~0.1g;将上述成分混和加水至1000ml,调ph到5.5~6.5;所述碳源选自葡萄糖、蔗糖、玉米粉、淀粉和麦芽浸汁中的一种或多种;所述氮源选自豆饼粉、鱼粉、酵母浸粉、大豆蛋白胨、尿素和nano3中的一种或多种,氮源添加量按氮元素含量0.3~1.5g/l计算;调ph可采用0.1~1m的hcl溶液,或其他酸溶液或碱溶液。加水并调ph、灭菌后即为发酵培养基。
13、优选地,所述碳源为葡萄糖和玉米粉按质量比1~2:2的混合;所述氮源为豆饼粉和尿素按照氮元素质量1~3:1的混合。
14、其中,步骤3)中,所述振荡培养为:孢子悬液接种量为0.5~5%,或接入4~6块所述菌块,摇床转速为150~250r/min,培养温度25~28℃,培养时间48~96h。
15、发酵结束时发酵液中孢子含量≥1×108个/ml。
16、步骤3)得到发酵液后,可作为种子液,再接入新鲜的液体培养基中进行二级放大培养,所用液体培养基和一级发酵培养基的配方相同。
17、其中,步骤4)中,向所述发酵液中加入发酵液质量0~10%的稳定剂,即得液剂;在所述发酵液中加入载体和助剂,混合、造粒,30~45℃下干燥,即得颗粒剂;在所述发酵液中加入载体、或加入载体和助剂的组合,30~45℃下干燥,粉碎,即得粉剂;所述载体为硅藻土、轻质碳酸钙、滑石粉、高岭土、凹凸棒土、膨润土、淀粉、糊精、草炭、稻壳粉、秸秆粉、玉米芯粉中的一种或几种;所述助剂为羧甲基纤维素钠、黄原胶、氨基寡糖素、海藻酸钠、甘氨酸、硅酸盐中的一种或几种。载体加入量为发酵液的30%~300%(质量百分比),助剂加入量为发酵液的0.1%~10%(质量百分比)。
18、发酵液加入载体和/或助剂之前可先离心浓缩。
19、颗粒剂的制备中采用载体和助剂组合,例如采用硅藻土、淀粉、羧甲基纤维素钠和氨基寡糖素的组合。研究发现,硅藻土具有多孔结构,比表面积大,可以大量吸附hlf-14-11菌株发酵液中的孢子和菌丝,并且分散均匀;淀粉和羧甲基纤维素钠起到粘结成颗粒的作用,并且有助于保持制剂的稳定性;氨基寡糖素可以激发植物免疫反应、促进生长、提高抗逆性,并且对一些植物病害也有一定的防控作用。
20、例如,在所述发酵液中加入载体和助剂的组合制备颗粒剂,所述载体和助剂组合为硅藻土、淀粉、羧甲基纤维素钠和氨基寡糖素质量比20~30:10:1~2:0.2~0.5的组合。
21、其中,所述微生物菌剂为液剂,菌剂中的菌含量为(1~5)×108cfu/ml;或:所述微生物菌剂为颗粒剂或粉剂,菌剂中的菌含量为(1~50)×107cfu/g。
22、本发明所述的粉红螺旋聚孢霉菌株在防治作物根结线虫病、果蔬灰霉病、果树早期落叶病、经济作物的菌核病、枯萎病、黄萎病、疫病中的应用。
23、本发明所述的菌剂在防治作物根结线虫病、果蔬灰霉病、果树早期落叶病、经济作物的菌核病、枯萎病、黄萎病、疫病中的应用。
24、本发明的有益效果在于:
25、本发明提出的粉红螺旋聚孢霉hlf-14-11菌株分离自患病番茄的根结线虫卵囊。该菌株有较高的细胞壁降解酶活性,可以寄生根结线虫的卵,抑制卵的孵化,其发酵滤液对根结线虫二龄幼虫有较强毒杀作用,二龄幼虫致死率达到89.1%。同时,hlf-14-11可以产生吲哚乙酸等植物生长素类物质,促进植株生长和根系发育。此外,该菌还具有广谱抗菌活性,对核盘菌、灰霉病菌、苹果早期落叶病菌、辣椒枯萎病菌等植物病原真菌都有一定的抑制作用。
26、相比于其他菌株,采用本发明提出的粉红螺旋聚孢霉菌株具有显著的防病和促生作用。盆栽试验中,对照组番茄根系受害严重,根部组织畸形,并伴有大量根结,而采用hlf-14-11发酵液灌根后根系较为粗壮,只有少量小根结形成,对根结线虫病的防效达到86.2%,并且番茄株高、茎粗、叶绿素含量、地上部鲜重分别增加了27.4%、48.6%、37.5%和64.6%。大棚田间试验中连续使用hlf-14-11菌剂,对番茄根结线虫病的防效达到74.3%,此外,还可大幅促进番茄长势,番茄茎粗增加了25.3%,叶面积增大49.3%,从而促进光合作用,提高品质和产量。