[发明专利]一株拮抗地黄专化型尖孢镰刀菌的菌株及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一株细菌菌株，特别涉及一株拮抗地黄专化型尖孢镰刀菌的菌株及其应用，属于微生物和生物防治技术领域，可用于药用植物土传病害的生物防治。

背景技术

连作障碍（consecutive monoculture problem），也称为自毒作用、重茬问题或土壤病，是指即使正常的田间管理措施下，同一地块连续多年种植相同或相似植物造成植物生长发育不良、病虫害发生严重、产量品质下降的化学生态学现象。大多数药用植物栽培过程中都存在严重的连作障碍问题。药用植物连作导致药用部位—块根无法正常膨大，造成产量、品质严重下降，甚至造成绝收，这严重制约了我国中药资源的可持续发展与利用。

地黄（Rehmannia glutinosa L.）为玄参科多年生草本植物，以块根入药，是我国最具特色的大宗道地药材之一。据统计，地黄在中药处方中的使用频率排名前10位，用量列中药之首，在中药复方领域有着极广泛应用。然而，地黄的连作障碍问题尤为严重（如图1所示），通常每茬地黄收获后须间隔8～10 年方可在同一地块上再次种植。课题组研究发现，地黄连作导致土壤微生态结构恶化，尤其发现尖孢镰刀菌的数量极显著上升。从地黄发病部分和连作土壤中也高频率分离到尖孢镰刀菌，并且分离到一株地黄专化型尖孢镰刀菌，该菌株不侵染玉米、大豆、小麦等作物，而对地黄表现出极强的致病性（如图2所示）。

随着生态农业、绿色农业的发展与提倡，微生物防治植物病害成为了一个热点，得到了广泛研究。利用拮抗菌进行植物病害的生物防治被认为是一种科学、合理、高效、环境友好型的措施。但是尖孢镰刀菌的致病菌株具有高度的寄主专化性，从其他作物或环境中分离到的拮抗菌并不一定对地黄专化型尖孢镰刀菌有良好的防治效果。所以，本发明以地黄专化型尖孢镰刀菌为靶标，大量筛选有益拮抗菌，分离到一株高效拮抗该病原真菌的拮抗细菌，鉴定为蜡状芽孢杆菌，命名为Bacillus cereus LK-8，该拮抗菌的分离可为地黄根腐病、枯萎病等的生物防治提供新的生防菌株。

发明内容

本发明的目的是提供一株拮抗地黄专化型尖孢镰刀菌的菌株及其应用，用于生物防治地黄单一化连续种植过程中常见的根腐病、枯萎病等问题。

本发明的技术方案如下：

本发明所提供的拮抗细菌为蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus LK-8），该菌株已于2015年6月9日保藏于北京市朝阳区北辰西路1号院的中国科学院微生物研究所的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC 10967。

本发明所述的蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus LK-8）对地黄专化型尖孢镰刀菌具有很强的拮抗作用。

本发明所述的有益拮抗菌具有以下几个优点：

（1）本发明所述的拮抗菌—蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus LK-8）是从500株土壤细菌中筛选得到的，可有效抑制地黄专化型尖孢镰刀菌的生长。

（2）本发明所述的拮抗菌—蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus LK-8）能够高效降解地黄根系分泌物中的酚酸类自毒物质，减轻自毒作用。

（3）本发明所述的拮抗菌—蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus LK-8）来源于连作地黄根际土壤中，并非源自其他生境，根际定殖效果较好并且安全可靠，对地黄及后茬其他作物（如小麦、玉米、水稻、大豆、花生等常见作物）均无致病侵染能力。

（4）本发明所述的拮抗菌—蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus LK-8）的培养温度范围优选为20°C～45°C，pH范围为5～9，适合生长的温度和pH范围较广，适应性强。

附图说明

图1为正、重茬地黄地上部和地下部生长情况比较。

图2为尖孢镰刀菌病原菌侵染地黄组培苗（A）及菌丝显微观察（B）. A：表示分别接种尖孢镰刀菌5天（左）和9天（右）后的组培苗发病情况；B：表示发病根系上菌丝的显微观察。

图3为拮抗菌蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus LK-8）的革兰氏染色及显微形态观察。

图4为蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus LK-8）与地黄专化型尖孢镰刀菌（FON）的对峙培养照片。