一株多粘类芽孢杆菌及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及微生物领域，特别是一株多粘类芽孢杆菌及其应用。
【背景技术】
[0002] 赤霉病是小麦、玉米等多种禾谷类作物的一种重要病害，多发病于温暖潮湿地区， 在长江中下游和江淮麦区赤霉病的发生更为严重，尤其是近几年，随着小麦机械收割的程 度不断提高，秸杆大量还田，麦糠吹散在田间，使小麦赤霉病发生逐渐加重，是危害小麦的 主要病害之一。赤霉病主要由禾谷镰刀菌复合群（Fusarium graminearum complex)引起， 该病害主要在作物开花期侵染，在种子灌浆成熟期致病，不仅使受害穗籽粒皱缩，粒重下 降，严重影响产量，而且侵染过程中产生的赤霉菌毒素，直接存留、累积在禾谷类作物籽粒 中，严重威胁人畜健康，是危害小麦等谷物食用安全的核心污染物。
[0003] 镰刀菌感染小麦后可产生多达数十种真菌毒素，其中最为主要的是单端孢霉烯毒 素（DON)和玉米赤霉烯酮（ZON)，根据李大伟（1989)的报道我国因毒素污染造成的小麦损 失已超过了 80万吨。1993年，美国和加拿大的4个州就有4百万公顷的小麦感染了赤霉 病而产生DON等真菌毒素，造成了 480万吨的产量损失和7亿多美元的经济损失。DON毒 素还会对人畜造成毒害，使动物产生包括嗜睡、食欲丧失、呕吐、肠道损伤、皮肤坏死、胃肠 功能障碍、免疫功能障碍和繁殖功能障碍等症状；而ZEN毒素是一种假孕激素，可以导致不 育、流产以及免疫紊乱，对生猪生产威胁巨大，具有致癌和致畸毒性。
[0004] 目前针对小麦赤霉病及其毒素污染问题，采取的主要方法包括选用抗性品种，使 用化学药剂，如：多菌灵、甲基硫菌灵等，这些方法尽管在一定程度上控制了小麦赤霉病的 病害，但是国外许多研宄表明，化学药剂对赤霉病病害的发生有一定的防治效果，但是那些 看起来健康的籽粒中依然有较高含量的赤霉毒素的存在，而且化学药剂本身会造成小麦中 化学药剂的残留，影响人们的身体健康。因此该领域的研宄者认为的最佳方法是利用微生 物制剂控制赤霉病的生长和产毒，同时降解已经生成的赤霉毒素。由于微生物数量大、种类 多、基因资源丰富、降解有机污染物的潜力很大，几乎所有的环境污染有机物都能被微生物 所分解，而且干净彻底、无二次污染。因此，利用微生物来处理毒素是消除赤霉毒素污染的 最好办法。
[0005] 多粘类芽孢杆菌（Paenibacillus polymyxa)是一类生防细菌，细菌形态为椭圆形 芽孢使孢囊膨大，芽孢中生到端生，对植物黄萎病、鹰嘴豆枯萎病、油菜腐烂病、黑松根腐 病等多种植物病害均具有一定的控制作用，目前尚未有将多粘类芽孢杆菌同时用于防治赤 霉病病害、阻止赤霉病菌产生DON毒素和ZON毒素，降解已经生成的ZON毒素的相关报道。
【发明内容】
[0006] 针对小麦中赤霉病病害和赤霉毒素广泛污染的问题，提供一株对赤霉病菌和赤霉 毒素具有防控作用的多粘类芽孢杆菌，用于预防小米赤霉病，以及降低谷物或饲料中DON 毒素和ZON毒素的含量，本发明是这样实现的：
[0007] -株多粘类芽孢杆菌（Paenibaci Ilus polymyxa)，其保藏号为CCTCC NO. M2015059,所述多粘类芽孢杆菌体呈杆状，革兰氏染色阳性。
[0008] 如本发明所述多粘类芽孢杆菌在预防小麦赤霉病、降低小麦DON毒素和玉米赤霉 烯酮含量中的应用。
[0009] 进一步，如本发明所述多粘类芽孢杆菌在预防小麦赤霉病、降低小麦DON毒素和 玉米赤霉烯酮含量中的应用，具体是指，将所述多粘类芽孢杆菌制成液体菌剂，用于预防小 麦赤霉病、降低小麦中DON毒素和玉米赤霉烯酮的含量。
[0010] 进一步，如本发明所述多粘类芽孢杆菌在预防小麦赤霉病、降低小麦DON毒素和 玉米赤霉烯酮含量中的应用，具体是指，将菌体个数至少为IO9个/ml的液体菌剂，喷施于 小麦穗部，5mL/m 2,以预防小麦赤霉病、降低小麦中DON毒素和玉米赤霉烯酮含量。
[0011] 如本发明所述多粘类芽孢杆菌在降解谷物或饲料内玉米赤霉烯酮含量中的应用。
[0012] 进一步，如本发明所述多粘类芽孢杆菌在降解谷物或饲料内玉米赤霉烯酮含量中 的应用，所述谷物为玉米、小麦、大麦、稻谷、高粱或小米。
[0013] 进一步，如本发明所述多粘类芽孢杆菌在降解谷物或饲料内玉米赤霉烯酮含量中 的应用，所述饲料中至少添加有玉米、小麦、大麦、稻谷、高粱、小米中的一种。
[0014] 进一步，如本发明所述多粘类芽孢杆菌在降解谷物或饲料内玉米赤霉烯酮含量中 的应用，具体是指，将多粘类芽孢杆菌制成液体菌剂或固体菌剂，用于降解谷物或饲料内玉 米赤霉稀酮毒素。
[0015] 进一步，如本发明所述多粘类芽孢杆菌在降解谷物或饲料内玉米赤霉烯酮含量中 的应用，具体是指，将液体菌剂或固体菌剂以重量比5%的比例混入谷物或饲料中，以降解 谷物或饲料内玉米赤霉烯酮毒素；所述液体菌剂中菌体个数至少为IO 9个/ml。
[0016] 进一步，如本发明所述多粘类芽孢杆菌在降解谷物或饲料内玉米赤霉烯酮含量中 的应用，所述固体菌剂是由液体菌剂、酵母细胞壁和蒙脱石按质量比I :1:3混合后得到。
[0017] 本发明通过对赤霉菌拮抗菌的筛选，获得能够同时抑制镰刀菌生长、赤霉毒素的 产生和降解ZON毒素的多粘类芽孢杆菌（Paenibacillus polymyxa)菌株，并保藏于中国典 型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO :M2015059 ;该菌株不但能有效地抑制赤霉病菌孢 子的萌发、菌丝的生长，而且还能抑制镰刀菌毒素的产生，降解已经产生的玉米赤霉烯醇毒 素；在解决毒素污染的过程中，不产生有毒副产品，不存在二次污染，从而提高农产品的质 量，确保人畜的食用安全；该菌种可制备成液体菌剂或固体菌剂，用于防控小麦赤霉病的发 病，降低小麦中DON毒素和ZON毒素含量，降解谷物或饲料中DON毒素或ZON毒素，生产使 用成本低，适宜推广使用。
【附图说明】
[0018] 图1为实施例AFHXD7对禾谷镰刀菌孢子萌发的抑制效果图；
[0019] 图2为实施例AFHXD7对禾谷镰刀菌菌丝生产抑制效果图。
【具体实施方式】
[0020] 实施例中涉及的培养基配方：
[0021] LB培养基：以质量比计，蛋白胨1.0%，酵母粉0.5%，NaCl 1.0%，余量为去离子 水；pH 为 7· 0-7. 2。
[0022] 发酵培养基：以质量比计，葡萄糖I. 0 %，（NH4)2SO4O. I %，K2HPO4O. 2 %， MgSO40.0 2%，NaCl 0· 01%，CaCO3O. 3%，蛋白胨 0· 05%，余量为蒸馏水，pH 值为 7. 2-7. 5。 [0023] PDA平板：马铃薯200g/L，葡萄糖20g/L，琼脂15g/L，余量为蒸馏水。
[0024] 实施例中使用的禾谷镰刀菌GZ3639菌株是美国农业部真菌毒素研宄中心馈赠， 由江苏省农业科学院食检所实验室保存。
[0025] 实施例1筛选多粘类芽孢杆菌
[0026] 采集江苏淮安地区的小麦穗，表面消毒后，无菌条件下磨碎麦穗，加入无菌水，混 匀后，进行系列稀释，把不同浓度的稀释液涂布于LB培养基上，30°C条件下培养5天后，挑 取平板上不同的菌落，验证不同菌落对镰刀菌的拮抗能力，挑取对赤霉病