[发明专利]一种多粘类芽孢杆菌发酵物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种多粘类芽孢杆菌发酵物及其制备方法和应用。该发酵物的制备方法包括：对菌种依次进行活化、种子培养和发酵培养，经离心、浓缩后，得到多粘类芽孢杆菌发酵物；所述发酵物为菌膜和多粘类芽孢杆菌孢子体的混合物；所述菌种为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus poly myxa)ZJU‑N。本发明通过选择特定的多粘类芽孢杆菌、改变种子培养基和发酵培养基的组分类型和用量进行发酵，能够得到富含菌膜和多粘类芽孢杆菌孢子体的发酵产物，并用于制备孢子体微囊和孢子体微囊悬浮剂，防治水稻的纹枯病、稻曲病和恶苗病。

技术领域

本发明涉及农作物病害生物防治技术领域，尤其涉及一种多粘类芽孢杆菌发酵物及其制备方法和应用。

背景技术

生物农药是指:“利用生物活体或其代谢产物对害虫、病菌、杂草等有害生物进行防治的一类农药制剂，或者是通过生物技术或仿生合成具有农药功能的生物制品”。在农药登记管理中生物农药概念通常是狭义的，主要指昆虫天敌、植物源农药、微生物农药和转基因生物。

日前，国内化学农药虽发挥了重要作用，但环境污染问题越来越突出，生物农药的绿色发展是粮食安全、生态安全和环境安全的需要，同时能进一步减少病虫草害抗药性的发生。

多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)是一类产芽孢的革兰氏阳性细菌，类芽孢杆菌属，分布广泛，不仅存在土壤、植物根系和体表，而且也是植物体内常见的内生细菌。多粘类芽孢杆菌对植物具有非致病性，同时具有防病和促生作用，作为生防菌广泛应用在农业生产中。多粘类芽孢杆菌能在植物宿主中快速的定殖并移动，从而能与病原菌竞争空间和营养，它还能通过诱导作用提高宿主植物的抗病能力，并通过固氮和溶磷作用为宿主植物提供成分，促进植物生长。

天然生物膜(菌膜)：多粘类芽孢杆菌能产生肽类、蛋白质类、核苷类和酚类等多种抗菌物质，能防治多种由病原细菌、病原真菌、根结线虫引起的植物病害，同时能形成粘性菌膜，菌膜的形成一方面可以通过调节微生物菌体的生长和繁殖来控制，另一方面也可以通过调节微生物生长过程中胞外多糖、S层蛋白的分泌来控制。菌膜作用于细菌或孢子体，易于黏附到各种靶体表面并有利定殖，可提高环境抗逆性、同时有利于孢子萌发，在抑菌活性等多方面也发挥重要的作用。

人工生物膜(脂质体)：当磷脂分散在水中时能形成多层微囊，每一层均为磷脂双分子层，各层之间被水相分开，这种具有类似生物膜的磷脂双分子结构称为脂质体。由于它的结构类似于细胞，所以又称为人工生物膜。脂质体作为药物的载体具有持效作用。脂质体作为药物的储库，可使被包封药物缓慢释放，从而使药物制剂具有控释作用。

制备脂质体的原料主要是类脂物质，应用较多的以植物性的大豆卵磷脂为主，其主要为不饱和脂肪酸，可以使脂质体具有较低的相转变温度，有很好的流动性和低的粘滞性，同时大豆卵磷脂作为两性表面活性物质，无毒性，受酸碱度、盐浓度的影响较小，生物兼容性好，而且本身亦具有良好的生理活性，可促性药物的透黏膜吸收，可以单独形成微乳。

常规脂质体作为一种良好的载体，有着许多独特的优点，但同时也存在着一定的不足，随着时间的推移，存在着絮凝、沉降、粒径增大所导致的内容物渗透等稳定性较差的问题，限制了其在医药、农药产业中的应用。许多药物在喷施到田间，短时间内达到峰值，即被降解。由于高分子聚合物的药物载体稳定性好，用其去修饰脂质体表面，通过表面修饰过的脂质体将微生物药物包裹，可以延缓药物的排放和代谢，同时可以有效的延长微生物药物在植物中的滞留时间，从而延长药效。另一方面，改性后的脂质体能保持微生物良好的定殖能力。

聚乙二醇(PEG)包覆脂质体：PEG是由乙氧基单元构成的聚醚类高聚物，是一种无毒、无副作用、环境友好的水溶性高分子聚合物。PEG-4000作为粘合剂，可提高脂质体微囊体的表面成膜性和固化强度，有利于囊体中药物释放的持效性，也是有利于保持微生物孢子体萌发活力的微环境。同时，PEG具有便宜、易得，既溶于水又溶于多种有机溶剂，具有独特的端基反应性和可修饰性。

发明内容