一种提高生防芽孢杆菌性能的添加剂及其制备方法

专利检索2025-11-01  1


本发明涉及一种提高生防芽孢杆菌性能的添加剂及其制备方法,属于生物技术和代谢工程领域。


背景技术:

1、以尖孢镰刀菌(f.oxysporum)为代表的病原真菌具有广泛的宿主范围,严重影响农业生产,导致巨大的经济损失。施加化肥和农药是常见的防治手段,但化肥、农药的过量使用会导致土壤板结、酸化等一系列危害,造成农业生产进入恶性循环,严重危害农业生产。目前大量研究发现植物促生细菌(plant growth-promoting bacteria,pgpb)可以有效拮抗包含尖孢镰刀菌在内的病原真菌,并促进植物生长。因此,开发以pgpb为主体的生物防治技术是降低化肥农药使用的重要手段,也是实现农业生产可持续发展的关键。

2、芽孢杆菌属是最为重要的一类pgpb,以枯草芽孢杆菌为例,其可以促进植物种子萌发,并通过形成生物被膜促进其在植物根表的定殖,进而帮助植物抵抗病原真菌,促进营养的吸收。目前已有文献报道,在胁迫条件下,芽孢杆菌在改善植物的生长、抗氧化(pishchik et al.,2021)、促进种子萌发(saikia et al.,2018)、有效定殖于植物根际、形成生物膜和修复重金属土壤(mallick et al.,2018)等方面具有重要作用。

3、此外,由于芽孢杆菌出色的环境适应性,目前以枯草芽孢杆菌为代表的生物菌剂已被广泛应用于农业生产中。但是目前生物菌剂的实际施用效果仍不理想,主要原因是实际应用时对病原真菌的拮抗效果较差、外源添加的微生物菌剂很难在植物根部定殖。


技术实现思路

1、本发明所要解决的一个技术问题是如何提高生防芽孢杆菌性能。本发明提供一种配方简单、制作简易、成本低廉、无毒副作用,且能显著提高生防枯草芽孢杆菌性能的添加剂及制备方法。

2、为了实现本发明目的,本发明首先提供一种提高生防芽孢杆菌性能的添加剂,所述添加剂的活性成分包括以下原料:脯氨酸、异亮氨酸、谷氨酰胺、糖蜜、海鱼蛋白水解物和水。

3、上述添加剂中,所述海鱼蛋白水解物为将海鱼鱼糜先后进行草酸酸解和木瓜蛋白酶酶解得到。

4、上述添加剂中,所述所述草酸酸解为每克海鱼鱼糜加入草酸含量为0.00004-0.00006mol的草酸溶液;所述木瓜蛋白酶酶解为按照2400-2600u/g的比例加入木瓜蛋白酶进行酶解。

5、上述添加剂中,所述海鱼蛋白水解物的制备方法如下:在海鱼鱼糜中按料液比1:5的比例加入质量百分浓度为0.09%的草酸溶液(即每克海鱼鱼糜加入草酸含量为约0.00005mol的草酸溶液)40℃降解2h后,按2420u/g的比例加入木瓜蛋白酶40℃、200rpm条件下酶解5h,取上清液稀释至氨基酸浓度为1g/l冻干处理,得到海鱼蛋白水解物。

6、上述添加剂中,所述添加剂的活性成分以重量份计,包括以下原料:脯氨酸1-2份、异亮氨酸1-2份、谷氨酰胺1-2份、糖蜜3-7份、海鱼蛋白水解物1份和水100-200份。

7、上述添加剂中,所述添加剂的活性成分以重量份计,包括以下制备原料:脯氨酸1份、异亮氨酸1份、谷氨酰胺1份、糖蜜5份、海鱼蛋白水解物1份和水100-200份。

8、本发明还提供一种提高生防芽孢杆菌性能的组合物,所述组合物的活性成分由所述的添加剂和生防芽孢杆菌组成。所述添加剂和所述生防芽孢杆菌可以独立包装,使用时再混合。

9、上述添加剂或上述的组合物中,所述提高生防芽孢杆菌性能为下述至少一种:

10、1)提高生防芽孢杆菌对尖孢镰刀菌(fusarium oxysporum)的抑菌活性;,

11、2)提高生防芽孢杆菌促进植物种子萌发的活性;

12、3)提高生防芽孢杆菌产生生物膜的能力。

13、所述尖孢镰刀菌(fusarium oxysporum)可为菌株accc 37438。

14、上述添加剂或上述的组合物中,所述生防芽孢杆菌为巨大芽孢杆菌(bacillusmegaterium)、解淀粉芽孢杆菌(bacillus amyloliquefaciens)、地衣芽孢杆菌(bacilluslicheniformis)或枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)。

15、本发明还提供所述的添加剂在提高生防芽孢杆菌性能中的应用或在制备提高生防芽孢杆菌性能中的产品(上述的组合物)中的应用。

16、本发明还提供制备所述提高生防芽孢杆菌性能的添加剂的方法,包括以下步骤:按重量份将脯氨酸、异亮氨酸、谷氨酰胺和糖蜜溶解到水中,得到提高生防芽孢杆菌性能的添加剂。

17、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

18、本发明采用新型的添加剂组合,能够促进生防芽孢杆菌对土传病原真菌的拮抗功能,提高对种子萌发的促进能力,以及生防芽孢杆菌的生物被膜形成和植物根际定殖能力,克服了现有技术中使用单一的生物防治菌剂防治效果的局限性。本发明生产成本低,主要利用海鱼蛋白水解物作为氨基酸的主要来源,操作工艺简单,省时省力适用于实际农业生产。经过实验证实,本发明制备的添加剂能够分别提高4株生防芽孢杆菌(b.megateriumaccc 01509、b.amyloliquefaciens accc 19746、b.licheniformis accc 19747和h12)菌株对尖孢镰刀菌(fusarium oxysporum)的拮抗能力;能够提高生防芽孢杆菌对玉米和小白菜种子萌发的促进能力;能够促进生防芽孢杆菌的生物膜形成能力。本发明提供的添加剂能够进一步促进生防芽孢杆菌的性能,具有广阔的农业生产应用前景。



技术特征:

1.一种提高生防芽孢杆菌性能的添加剂,其特征在于,所述添加剂的活性成分包括以下原料:脯氨酸、异亮氨酸、谷氨酰胺、糖蜜、海鱼蛋白水解物和水;所述海鱼蛋白水解物为利用草酸和木瓜蛋白酶水解海鱼鱼糜后得到的水解物。

2.根据权利要求1所述的添加剂,其特征在于,所述海鱼蛋白水解物为将海鱼鱼糜先后进行草酸酸解和木瓜蛋白酶酶解得到。

3.根据权利要求2所述的添加剂,其特征在于,所述草酸酸解为每克海鱼鱼糜加入草酸含量为0.00004-0.00006mol的草酸溶液;所述木瓜蛋白酶酶解为按照2400-2600u/g的比例加入木瓜蛋白酶进行酶解。

4.根据权利要求1-3任一所述的添加剂,其特征在于,所述添加剂的活性成分以重量份计,包括以下原料:脯氨酸1-2份、异亮氨酸1-2份、谷氨酰胺1-2份、糖蜜3-7份、海鱼蛋白水解物1份和水100-200份。

5.根据权利要求4所述的添加剂,其特征在于,所述添加剂的活性成分以重量份计,包括以下原料:脯氨酸1份、异亮氨酸1份、谷氨酰胺1份、糖蜜5份、海鱼蛋白水解物1份和水100-200份。

6.提高生防芽孢杆菌性能的组合物,所述组合物的活性成分由权利要求1-5任一所述的添加剂和生防芽孢杆菌组成。

7.根据权利要求1-5任一所述的添加剂或权利要求6所述的组合物,其特征在于,所述提高生防芽孢杆菌性能为下述至少一种:

8.根据权利要求1-5任一所述的添加剂或权利要求6所述的组合物,所述生防芽孢杆菌为巨大芽孢杆菌(bacillus megaterium)、解淀粉芽孢杆菌(bacillusamyloliquefaciens)、地衣芽孢杆菌(bacillus licheniformis)或枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)。

9.权利要求1-5任一所述的添加剂在提高生防芽孢杆菌性能中的应用或在制备提高生防芽孢杆菌性能中的产品中的应用。

10.制备权利要求1-5任一所述提高生防芽孢杆菌性能的添加剂的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:按重量份将脯氨酸、异亮氨酸、谷氨酰胺、糖蜜和海鱼蛋白水解物溶解到水中,得到提高生防芽孢杆菌性能的添加剂。


技术总结
本发明属于生物技术领域,涉及一种提高生防芽孢杆菌性能的添加剂及其制备方法。本发明的提高生防芽孢杆菌性能的添加剂包括以下制备原料:脯氨酸、异亮氨酸、谷氨酰胺、糖蜜、海鱼蛋白水解物和水。能够促进生防芽孢杆菌对土传病原真菌的拮抗功能,提高对种子萌发的促进能力,以及生防芽孢杆菌的生物被膜形成和植物根际定殖能力,克服了现有技术中生物防治菌剂防治效果单一的局限性。

技术研发人员:袁红莉,姜婷婷,于家伊,刘亮,任忠秀
受保护的技术使用者:中国农业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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