本发明属于生物防治。更具体地,涉及一株链霉菌cgba10x及其在植物真菌病害防治中的应用。
背景技术:
1、引起植物病害的植物致病菌中,约70%~80%是真菌,植物真菌病害造成农产品质量下降与产量降低,从而引起极大的经济损失。担子菌门黑粉菌引起的黑粉病作为一种典型的真菌病害,严重危害甘蔗、玉米等重要经济作物。另外如镰刀菌(fusarium spp.)主要可以引起根腐病、梢腐病、茎腐病、茎基腐病、花腐病、穗腐病等病害,也是农业生产上比较难防治的病菌之一。芋疫霉菌(phytophthora colocasiae)引起的芋头疫病是芋头栽培生产过程中的重要病害,在芋头产区分布广泛、发病率高,病害的发生可造成芋的产量减少30%,严重时甚至会导致绝收。
2、其中,黑粉菌是一种典型的二态型真菌,其生活史需要经历三个阶段:酵母态单倍体担孢子阶段、双核菌丝体阶段及二倍体冬孢子阶段。酵母态担孢子无侵染能力,在培养基上只能进行芽殖,双核菌丝由不同交配型的担孢子有性配合而成,这个过程被称为二态型转变,具有侵染能力。目前针对二态型转变的研究中,针对玉米瘤黑粉菌(ustilagomaydis)和甘蔗鞭孢堆黑粉菌(sporisorium scitamineum)的研究最为完善,并且两个病原菌二态型转变分子机制相似。大量研究显示,对二态型转变的干预对黑粉菌致病力的影响至关重要。如研究显示,玉米瘤黑粉菌prf1基因缺失导致二态型转变受阻,其对玉米致病力完全丧失;甘蔗鞭孢堆黑粉菌b位点基因引起二态型转变缺陷,导致其对甘蔗不具备致病性。因此,二态型转变的发生和菌丝的形成是黑粉菌引起植物病害的重要阶段,是针对黑粉菌的生物防治研究中的一个重要靶点。
3、链霉菌(streptomyces sp.)的多种菌种已被广泛应用于生物防治,例如,灰色链霉菌活体制剂可用来防治由镰刀菌所引起的土传植物病害;沙阿霉素链霉菌能显著拮抗水稻黄单胞菌,对苦瓜枯萎病菌、番茄早疫病菌、西瓜炭疽病菌、烟草赤星病菌等6种病原真菌也具有良好的拮抗活性。但目前,链霉菌在对甘蔗、玉米以及芋头等重要经济作物的真菌病害防治上的应用较少,且不同种的链霉菌对于植物病害病原真菌的防治效果也差异显著,如《广西北仑河口红树林底泥放线菌多样性及其抑制甘蔗鞭黑粉菌活性分析》公开了不同链霉菌菌株对甘蔗鞭黑粉菌(sporisorium scitamineum,甘蔗鞭孢堆黑粉菌)的抑菌效果,其中,链霉菌s.yokosukanensis dsm 40224t对甘蔗鞭黑粉菌的菌丝体、“+”型担孢子和“-”型担孢子均表现出强抑制作用;而链霉菌s.pluripotens musc 135t尽管对甘蔗鞭黑粉菌的“+”、“-”型担孢子具有抑制作用,但对甘蔗鞭黑粉菌的菌丝体无抑制活性;链霉菌s.xanthophaeus nrrl b-5414t则对甘蔗鞭黑粉菌的抑制效果较差,只对甘蔗鞭黑粉菌“-”型担孢子具有抑制活性。
4、因此,开发一种能够同时抑制多种植物病菌,尤其在病菌的二态型转变阶段即实现有效抑制,最终能够高效防治多种植物病害的生防菌,对于农作物经济损失的减少具有十分重要的现实意义。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是克服现有防治甘蔗、玉米以及芋头等重要经济作物病害的菌种的不足,为防治甘蔗黑穗病、甘蔗根腐病、甘蔗梢腐病、玉米瘤黑粉病、芋头疫病等植物病害提供一种新的生防菌。
2、本发明的第一个目的是提供一株链霉菌cgba10x以及一种生防菌剂。
3、本发明的第二个目的是提供一种生防菌剂在抑制丝状真菌或在制备丝状真菌抑制产品中的应用。
4、本发明的第三个目的是提供一种生防菌剂在防治由丝状真菌引起的植物病害或在制备防治由丝状真菌引起的植物病害的产品中的应用。
5、本发明的第四个目的是提供一种防治植物病害的方法。
6、本发明上述目的通过以下技术方案实现:
7、本发明首先提供一株链霉菌(streptomyces sp.)cgba10x菌株,所述cgba10x菌株于2023年12月11日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为cctcc no:m 20232526,保藏地址为:中国武汉,武汉大学,中国典型培养物保藏中心。
8、本发明研究发现,链霉菌cgba10x对多种真菌病害病原菌具有很强的抑制作用,包括甘蔗鞭孢堆黑粉菌、玉米瘤黑粉菌、镰刀菌、芋疫霉菌;同时,将链霉菌cgba10x应用于玉米瘤黑粉病和芋头疫病的防治,发现其具有显著的防治效果。
9、因此,本发明申请保护:
10、上述链霉菌(streptomyces sp.)cgba10x菌株,以及包含所述链霉菌cgba10x菌株或其菌悬液的生防菌剂,以及含有所述链霉菌cgba10x发酵产物的药剂。
11、具体地,所述生防菌剂中链霉菌cgba10x的有效活菌浓度为od600≥0.5。
12、可选地,所述发酵产物可以是发酵粗提物。如发酵液经乙酸乙酯萃取的粗提物。
13、可选地,所述发酵粗提物的制备方法为:将链霉菌cgba10x在28℃~30℃发酵培养48~72h(如28℃培养72h)后,发酵液经乙酸乙酯萃取,上层萃取液旋蒸至干,得到发酵粗提物。
14、可选地,菌株的发酵培养基为pda固体培养基。
15、进一步地,以下应用均应在本发明的保护范围之内:
16、上述链霉菌cgba10x、所述生防菌剂或所述药剂在抑制丝状真菌中的应用,以及在制备丝状真菌抑制产品中的应用。
17、上述链霉菌cgba10x、所述生防菌剂或所述药剂在防治由丝状真菌引起的植物病害中的应用,以及在制备防治由丝状真菌引起的植物病害的产品中的应用。
18、另外,本发明还提供一种防治植物病害的方法,具体方法为:将所述生防菌剂或药剂处理植物;所述植物病害为由丝状真菌引起的植物病害。
19、具体地,所述丝状真菌包括甘蔗鞭孢堆黑粉菌、玉米瘤黑粉菌、镰刀菌、芋疫霉菌中的任一或任几。
20、具体地,所述植物病害包括甘蔗黑穗病、甘蔗根腐病、甘蔗梢腐病、玉米瘤黑粉病、芋头疫病中的任一或任几。
21、本发明具有以下有益效果:
22、1、本发明提供的链霉菌cgba10x或其菌悬液或其发酵粗提物对包括甘蔗鞭孢堆黑粉菌、玉米瘤黑粉菌、镰刀菌、芋疫霉菌在内的多种真菌菌丝生长具有强烈的抑制作用,对于多种由真菌(如甘蔗鞭孢堆黑粉菌、玉米瘤黑粉菌、镰刀菌、芋疫霉菌)引起的植物病害(如甘蔗黑穗病、甘蔗根腐病、甘蔗梢腐病、玉米瘤黑粉病、芋头疫病)均具有优异的防治效果,具有重要的农业生产应用价值。
23、2、本发明得到的链霉菌cgba10x是来自芋头近根部土壤,由于与植物长期共生,将其代谢产物施用于植株表面并不会对植物生长产生负面的影响,对生态环境的影响较小。
24、3、本发明得到的链霉菌cgba10x的培养条件要求低,通过萃取可以制得有活性的粗提物,具有很好的开发应用价值。
1.一株链霉菌(streptomyces sp.)cgba10x菌株,其特征在于,所述cgba10x菌株于2023年12月11日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为cctccno:m 20232526。
2.一种生防菌剂,其特征在于,含有权利要求1所述链霉菌cgba10x菌株或其菌悬液。
3.一种防治植物真菌病害的药剂,其特征在于,含有权利要求1所述链霉菌cgba10x的发酵产物。
4.根据权利要求3所述药剂,其特征在于,所述发酵产物是链霉菌cgba10x的发酵液经乙酸乙酯萃取所得。
5.权利要求1所述链霉菌cgba10x或权利要求2所述生防菌剂或权利要求3所述药剂在抑制丝状真菌中的应用,或在制备丝状真菌抑制产品中的应用。
6.权利要求1所述链霉菌cgba10x或权利要求2所述生防菌剂或权利要求3所述药剂在防治由丝状真菌引起的植物病害中的应用。
7.权利要求1所述链霉菌cgba10x或权利要求2所述生防菌剂或权利要求3所述药剂在制备防治由丝状真菌引起的植物病害的产品中的应用。
8.根据权利要求5~7任一所述应用,其特征在于,所述丝状真菌包括甘蔗鞭孢堆黑粉菌、玉米瘤黑粉菌、镰刀菌、芋疫霉菌中的任一或任几。
9.根据权利要求6或7所述应用,其特征在于,所述植物病害包括甘蔗黑穗病、甘蔗根腐病、甘蔗梢腐病、玉米瘤黑粉病、芋头疫病中的任一或任几。
10.一种防治植物病害的方法,其特征在于,用权利要求2所述生防菌剂或权利要求3所述药剂处理植物;所述植物病害为由丝状真菌引起的植物病害;所述丝状真菌包括甘蔗鞭孢堆黑粉菌、玉米瘤黑粉菌、镰刀菌、芋疫霉菌中的任一或任几。