[发明专利]水稻种子浸出液在促进生防细菌生物膜形成中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及植物保护的生物防治技术领域，尤其涉及水稻种子浸出液在促进生防细菌生物膜形成中的应用。

背景技术

细菌生物膜，是指附着于有生命或无生命物体表面被细菌胞外大分子包裹的有组织的细菌群体(Sutberload et al.2001)。生物膜具有类似于多细胞生物的特点。不同的微菌落就像多细胞生物中不同的组织，具有相对独立并有高度保护性的表型，其中的基质把一个个的微菌落与外界环境隔离起来形成了微菌落生存的内环境并提供了原始的稳态，细胞间信号分子行使着类似于神经内分泌系统的功能。生物膜结构中的水通道形成了原始的循环系统，这样生物膜就形成了功能协调的有机整体。因此生物膜内的固着菌较浮游菌更易在恶劣的环境中生存。

类芽孢杆菌(Paenibacillus)是芽孢杆菌属分类上的新发展，产芽孢，革兰氏阳性、阴性或可变，兼具防病和促生作用。由于其生长快、营养简单、抗菌谱广，防病效果好、性能稳定，对人畜安全、不环境污染，能形成具有较强抗逆能力的芽孢，正广泛应用于国内外的农业生产中(童蕴慧等，2004；李斌等，2007，2008a)。研究表明，一些多黏类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)和浸麻类芽孢杆菌(Paenibacillus macerans)经常被认为是植物根际优势微生物(Cuemori et al.2000；Von et al.2000)，能从土壤向植物根部移动定殖，通过固氮和溶磷作用为植物提供营养，促进植株生长，还能抑制植物病害的发展(Bae et al.2000；Timmusk etal.2003；Li et al.2010，2011)。

用环境友好型的类芽孢杆菌生物制剂代替杀菌剂已引起世界各国科学家的浓厚兴趣。但和化学杀菌剂相比，生防制剂目前总体上仍不能很好地应用在自然土壤环境中，应用效果也不是非常一致，这或许是因为缺乏对它们作用机制的完整了解(Soad等，2004，2006；李斌等，2008b)。

生物膜目前在医学和环境化学领域有着广泛而深入的研究，在农业上的研究才刚刚兴起，但可预见未来将有广阔的发展前景，例如可通过接种生防细菌使之形成生物膜而保护植物种子免受其它病原菌侵染(李京宝等，2007；Danhorn和Fuqua，2007；Yaryura等，2008)。最近研究显示，自然情况下P.polymyxa是以生物膜的形式定殖；利用绿色荧光蛋白标记进一步研究显示P.polymyxa通常在植物根尖形成生物膜并且进入细胞间隙。P.polymyxa生物膜形成的区域可能与病原菌在植物根部的定植位点一致，P.polymyxa环绕着植物根部形成的生物膜创造了机械的保护层以阻止病原菌的侵染。因此，生物膜的形成可能在P.polymyxa保护植物以抵抗定殖于和生防细菌相同区域的植物病原上具有重要的生物学意义。

目前，实验室研究多采用LB培养基培养生防细菌，适合菌体生长，但培养基制备繁琐，大规模使用成本高，也不能模拟大田环境，因此不适于大田中的实际应用。

发明内容

本发明提供了水稻种子浸出液在促进生防细菌生物膜形成中的应用，水稻种子浸出液制备简单，操作方便，用于培养生防细菌，能有效促进生防细菌生物膜的形成，提高生防细菌在植物根际的定殖能力和防病效果。

水稻种子浸出液在促进生防细菌生物膜形成中的应用。

所述的应用可以通过如下步骤：将经活化的生防细菌接种到水稻种子浸出液中，发酵培养24-48h。

所述的生防细菌可以为类芽孢杆菌(Paenibacillus)；优选为多黏类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)或浸麻类芽孢杆菌(Paenibacillusmacerans)。多黏类芽孢杆菌和浸麻类芽孢杆菌是植物根际优势微生物，能从土壤向植物根部移动定殖，通过固氮和溶磷作用为植物提供营养，促进植株生长，还能抑制植物病害，如细菌性番茄青枯病、菜心炭疽病和霜霉病、烟草赤星病、番茄灰霉病、稻瘟病、水稻纹枯病、黄瓜苗期猝倒病等病害。但植物病原菌、植物寄主和复杂的土壤环境使得这两类菌的定殖能力受到影响，影响生防效果的发挥。

所述的水稻种子浸出液的制备方法为：将经消毒的水稻种子置于无菌水中浸泡12-36h，分离制得水稻种子浸出液。

其中，所述的水稻品种可以为中浙优1号、浙9248、浙农921或协优63；优选为中浙优1号。不同品种的水稻，生长条件不同，其浸出物也略有差异，合适的水稻品种能获得促膜生长效果好的浸出液。

所述的水稻种子采用色泽明亮、饱满、品质好的水稻种子。