本发明属于生物,具体涉及贝莱斯芽孢杆菌zf516及其在防治番茄溃疡病、番茄青枯病或豇豆根腐病三种土传病害中的应用。
背景技术:
1、番茄溃疡病(bacterial canker of tomato)是由密执安棒形杆菌密执安亚种(clavibactermichiganensissubsp.michiganensis)侵染引起的维管束系统性病害,幼苗至成株期均可感染,典型症状为茎部开裂,维管束褐变等,最终会导致番茄整株萎蔫。近年来,随着气候的异常变化及番茄种植规模扩大,病害发生程度逐年加重,目前为止采取的防治措施主要有化学防治和田间农业管理防治,国内外尚无快速有效防治番茄溃疡病的方法,生物防治具有绿色环保,安全高效的特点,为农业生产上防治番茄细菌性溃疡病提供了新途径。
2、番茄青枯病(tomato bacterial wilt)是由青枯雷尔氏菌(ralstoniasolanacearum)引起的维管束系统性病害,主要发生在成株期。发病初期,先是顶端叶片晴天中午萎蔫下垂,然后中部和下部叶片逐渐萎蔫、下垂,傍晚恢复正常,持续数天后,不再恢复。剖开茎部可见髓部中空,维管束变褐。湿度大时,用力挤压切面,会有大量白色液体溢出。近年来随着番茄种植规模扩大,病害发生程度加重,危害面积增大,目前对于该病害主要采取化学防治的方法,防效低下,且易导致病原菌抗药性产生,生物防治以其环境安全,效果稳定的特点,为番茄生产中防治青枯病提供了新途径。
3、豇豆根腐病(cowpea root)是豇豆的一种典型的土传病害,主要为茄病镰刀菌(fusariumsolani)侵染引起的土传病害,自根部根尖开始向上侵染,形成褐色病变,由侧根延及主根,导致整个根系坏死,导致植株萎蔫。且随豇豆种植年数的增加、面积的扩大、品种的变化等,该病害已成为豇豆上发病最重、危害最大、防治最困难的病害,目前采取的防治措施主要为田间农业管理及化学防治,国内外暂无绿色高效的防控方法,生物防治因其安全高效的特点,为豇豆生产上防治根腐病的发生提供了新途径。
4、芽孢杆菌bacilusspp.具有广谱的抑菌活性及抗逆能力,可通过产生蛋白酶、嗜铁素、细菌素、脂肽类化合物、聚酮类化合物和多肽类化合物等抑制病原菌生长。bai,xf等研究表明贝莱斯芽孢杆菌bacilusvelezensishn-q-8可产生丰原素fengycin和表面活性素surfactin造成菌丝畸形扭曲,抑制立枯丝核菌rhizoctoniasolani生长。且b.velezensis还可以控制植物病原菌,因其所分泌的抗菌素类物质和铁载体,同时国内外科学家们通过全基因组生物信息学分析发现在b.velezensis基因组上具有许多次级代谢基因簇与抑菌化合物的合成有关,这为生产安全高效的细菌源原生抗菌剂的开发奠定基础。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是如何提高植物病害生物防治效果。
2、为解决上述技术问题,本发明首先提供了一株贝莱斯芽孢杆菌(bacilusvelezensis)zf516。
3、本发明所提供的贝莱斯芽孢杆菌(bacilusvelezensis)zf516,其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为cgmcc no.30136。该菌株已于2024年3月26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(简称cgmcc),保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,邮编100101。下文简称贝莱斯芽孢杆菌zf516。
4、贝莱斯芽孢杆菌zf516在lb平板上生长初期为乳白色椭圆或近圆形菌落,表面湿润且光滑,生长后期为米白色的椭圆形或近圆形菌落,表面形成山脊状突出褶皱,较为干燥;扫描电镜下观察菌株为杆状,周生鞭毛,菌体表面具有褶皱,大小为(1.5-2.0)μm×(0.5-1.2)μm。该菌为革兰氏阳性菌,适宜生长环境ph5-6,nacl含量为1%-8%均可生长。biolog结果表明菌株zf516可利用葡聚糖、d-麦芽糖、d-海藻糖、d-纤维二糖、龙胆二糖、蔗糖、d-松二糖等,不能利用水苏糖、n-acetyl-d半乳糖胺、n-acetyl甘露糖胺丙酮酸、d-半乳糖、3-methyl葡萄糖、d-丝氨酸等碳源。菌体具有游动性,m-r、v-p、明胶液化试验结果为阳性,柠檬酸盐利用、硝酸盐还原、淀粉水解试验结果为阴性。贝莱斯芽孢杆菌菌株zf516具有包含seq id no.1所示序列的16srdna,具有包含seq id no.2所示序列的gyrb基因,具有包含seq id no.3所示序列的rpoa基因,具有包含seq id no.4所示序列的rpob基因,具有包含seq id no.5所示序列的atpd基因,具有包含seq id no.6所示序列的rho基因。
5、贝莱斯芽孢杆菌zf516的代谢物和/或贝莱斯芽孢杆菌zf516的培养物也属于本发明的保护范围。
6、上文中,所述贝莱斯芽孢杆菌zf516的代谢物可为贝莱斯芽孢杆菌zf516的发酵液。贝莱斯芽孢杆菌zf516的发酵液可按照如下方法制备:在液体发酵培养基中培养贝莱斯芽孢杆菌zf516,收集发酵液(含有贝莱斯芽孢杆菌zf516和分泌到液体培养基内的物质),该发酵液即为贝莱斯芽孢杆菌zf516的代谢物。
7、上文中,所述贝莱斯芽孢杆菌zf516的培养物是将贝莱斯芽孢杆菌zf516在微生物培养基中培养得到的物质(如含有贝莱斯芽孢杆菌zf516和分泌到液体培养基内的物质即发酵液,或如含有贝莱斯芽孢杆菌zf516和分泌到固体培养基内的物质)。
8、上述贝莱斯芽孢杆菌zf516的代谢物和/或所述贝莱斯芽孢杆菌zf516的培养物具有下述w1-w16的至少一种功能:
9、w1、抑制细菌的活性;
10、w2、抑制革兰氏阳性菌的活性;
11、w3、抑制革兰氏阴性菌的活性;
12、w4、抑制真菌的活性;
13、w5、抑制密执安棒形杆菌密执安亚种clavibactermichiganensissubsp.michiganensis的活性;
14、w6、抑制青枯雷尔氏菌ralstoniasolanacearum的活性;
15、w7、抑制茄病镰孢菌fusariumsolani的活性;
16、w8、抑制尖孢镰孢菌fusariumoxysporum的活性;
17、w9、抑制西瓜壳二孢ascochytacitrulina的活性;
18、w10、抑制立枯丝核菌rhizoctoniasolani的活性;
19、w11、抑制多主棒孢菌corynesporacassiicola的活性;
20、w12、抑制灰葡萄孢菌botrytiscinerea的活性;
21、w13、抑制根癌土壤杆菌agrobacteriumtumefaciens的活性;
22、w14、抑制巴西果胶杆菌pectobacteriumbrasiliense的活性;
23、w15、抑制西瓜嗜酸菌acidovoraxcitruli的活性;
24、w16、抑制疮痂链霉菌streptomycesscabies的活性。
25、为了解决以上技术问题,本发明还提供了产品,本发明所提供的产品含有贝莱斯芽孢杆菌zf516或/和贝莱斯芽孢杆菌zf516的代谢物或/和贝莱斯芽孢杆菌zf516的培养物。
26、所述产品可为菌剂或含有所述菌剂的微生态制剂。
27、所述产品具体可为下述任一种产品:
28、u1、预防和/或治疗番茄溃疡病的产品;
29、u2、预防和/或治疗番茄青枯病的产品;
30、u3、预防和/或治疗豇豆根腐病的产品;
31、u4、抑制真菌的产品;
32、u5、抑制细菌的产品。
33、上述产品中,所述植物可为双子叶植物或单子叶植物。所述双子叶植物可为茄科植物(例如茄属植物,具体可为番茄)或豆科植物(例如豇豆属植物,具体可为豇豆)。
34、上述产品的活性成分可为贝莱斯芽孢杆菌zf516或/和贝莱斯芽孢杆菌zf516的代谢物或/和贝莱斯芽孢杆菌zf516的培养物,上述产品的活性成分还可含有其他生物成分或非生物成分,上述产品的其他活性成分本领域技术人员可根据产品的效果确定。
35、上述产品可为液体菌剂或固体菌剂。
36、所述产品还可包括载体。所述载体可为固体载体或液体载体。所述固体载体为矿物材料、生物材料;所述矿物材料可为草炭、粘土、滑石、高岭土、蒙脱石、白碳、沸石、硅石和硅藻土中的至少一种;所述生物材料为各类作物的秸秆、松壳、稻草、花生壳、玉米粉、豆粉、淀粉、草炭和动物的粪便中的至少一种;所述液体载体可为水;所述产品中,贝莱斯芽孢杆菌zf516或/和贝莱斯芽孢杆菌zf516的代谢物可以以被培养的活细胞、活细胞的发酵液、细胞培养物的滤液或细胞与滤液的混合物的形式存在。
37、所述产品的剂型可为多种剂型,如液剂、乳剂、悬浮剂、粉剂、颗粒剂、可湿性粉剂或水分散粒剂。
38、根据需要,所述产品中还可添加表面活性剂(如吐温20、吐温80等)、粘合剂、稳定剂(如抗氧化剂)、ph调节剂等。
39、贝莱斯芽孢杆菌zf516或/和贝莱斯芽孢杆菌zf516的代谢物或/和贝莱斯芽孢杆菌zf516的培养物或/和所述产品在预防和/或治疗番茄溃疡病中的应用属于本发明的保护范围。
40、贝莱斯芽孢杆菌zf516或/和贝莱斯芽孢杆菌zf516的代谢物或/和贝莱斯芽孢杆菌zf516的培养物或/和所述产品在预防和/或治疗番茄青枯病中的应用属于本发明的保护范围。
41、贝莱斯芽孢杆菌zf516或/和贝莱斯芽孢杆菌zf516的代谢物或/和贝莱斯芽孢杆菌zf516的培养物或/和所述产品在预防和/或治疗豇豆根腐病中的应用属于本发明的保护范围。
42、贝莱斯芽孢杆菌zf516或/和贝莱斯芽孢杆菌zf516的代谢物或/和贝莱斯芽孢杆菌zf516的培养物或/和所述产品的下述任一种应用也属于本发明的保护范围:
43、v1、在抑制真菌活性中的应用;
44、v2、在抑制细菌活性中的应用。
45、上述应用中,所述植物可为双子叶植物或单子叶植物。所述双子叶植物可为茄科植物(例如茄属植物,具体可为番茄)或豆科植物(例如豇豆属植物,具体可为豇豆)。
46、培养所述的贝莱斯芽孢杆菌zf516的方法也属于本发明的保护范围。
47、本发明所提供的培养所述的贝莱斯芽孢杆菌zf516的方法包括将所述贝莱斯芽孢杆菌zf516在培养基中培养的步骤。
48、制备所述产品的方法也属于本发明的保护范围。
49、本发明所提供的制备所述产品的方法,包括将所述贝莱斯芽孢杆菌zf516或/和贝莱斯芽孢杆菌zf516的培养物或/和贝莱斯芽孢杆菌zf516的代谢物作为产品的成分,得到所述产品的步骤,所述产品为液体菌剂或固体菌剂。
50、上述方法中,所述产品可为液体菌剂。上述方法中,所述贝莱斯芽孢杆菌zf516可在发酵培养基中培养,得到发酵液,将发酵液与载体混合,得到所述液体菌剂。所述发酵培养基的组成可为:胰蛋白胨10g,酵母提取物5g,氯化钠10g,琼脂15g,蒸馏水定容至1l,ph7.0。
51、实验证明,本发明的贝莱斯芽孢杆菌zf516的具有较好的抑菌活性,不仅能抑制真菌的活性,也能抑制细菌的活性。本发明的贝莱斯芽孢杆菌zf516对番茄溃疡病、番茄青枯病和豇豆根腐病均具有很好的生物防治效果。贝莱斯芽孢杆菌zf516没有环境污染问题,培养条件简单,容易保存,方便加工,适合开发应用。
52、保藏说明
53、生物材料的的分类命名:贝莱斯芽孢杆菌
54、生物材料的的拉丁文学名:bacilusvelezensis
55、生物材料的菌株编号:zf516
56、保藏单位全称:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心
57、保藏单位简称:cgmcc
58、地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号;邮编:100101
59、保藏日期:2024年3月26日
60、保藏编号:cgmcc no.30136
1.贝莱斯芽孢杆菌,其特征在于:所述贝莱斯芽孢杆菌为贝莱斯芽孢杆菌bacilusvelezensis,其菌株号为zf516,其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为cgmcc no.30136。
2.贝莱斯芽孢杆菌zf516的代谢物或培养物,其特征在于:所述代谢物为权利要求1所述的贝莱斯芽孢杆菌zf516的发酵液;所述培养物是将权利要求1所述的贝莱斯芽孢杆菌zf516在微生物培养基中培养得到的物质。
3.权利要求2所述贝莱斯芽孢杆菌zf516的代谢物或培养物,其特征在于:具有下述w1-w16的至少一种功能:
4.一种产品,其特征在于:含有权利要求1所述的贝莱斯芽孢杆菌zf516或/和权利要求2-3任一所述的贝莱斯芽孢杆菌zf516的代谢物或培养物。
5.根据权利要求4所述的产品,其特征在于:为下述任一种产品:
6.权利要求1所述的贝莱斯芽孢杆菌zf516或/和权利要求2-3任一所述的贝莱斯芽孢杆菌zf516的代谢物或培养物或/和权利要求4或5所述的产品在预防和/或治疗番茄溃疡病。
7.权利要求1所述的贝莱斯芽孢杆菌zf516或/和权利要求2-3任一所述的贝莱斯芽孢杆菌zf516的代谢物或培养物或/和权利要求4或5所述的产品在预防和/或治疗番茄青枯病中的应用。
8.权利要求1所述的贝莱斯芽孢杆菌zf516或/和权利要求2-3任一所述的贝莱斯芽孢杆菌zf516的代谢物或培养物或/和权利要求4或5所述的产品在预防和/或治疗豇豆根腐病中的应用。
9.权利要求1所述的贝莱斯芽孢杆菌zf516或/和权利要求2-3任一所述的贝莱斯芽孢杆菌zf516的代谢物或培养物或/和权利要求4或5所述的产品的下述任一种应用:
10.培养权利要求1所述的贝莱斯芽孢杆菌zf516的方法,其特征在于:包括将权利要求1所述贝莱斯芽孢杆菌zf516在培养基中培养的步骤。