[发明专利]一种多粘类芽孢杆菌菌株及其应用

说明书

本发明属于微生物技术领域，公开了一种多粘类芽孢杆菌菌株及其应用，多粘类芽孢杆菌菌株P21于2021年12月6日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心登记入册，保藏编号为：CGMCCNo.24044；多粘类芽孢杆菌菌株P21能够应用于制备防治十字花科蔬菜根肿病和三七根腐病用水剂中；多粘类芽孢杆菌菌株P21水剂的制备方法包括：菌种培养，包括试管种培养和菌种摇床扩大培养；发酵，包括种子悬浮液的制备、接种以及液体发酵。本发明的多粘类芽孢杆菌(Paenibacilluspolymyxa)P21综合性状良好，可用于防治十字花科蔬菜(如大白菜和娃娃菜等)根肿病和三七根腐病，使用安全无残留。

技术领域

本发明属于微生物技术领域，尤其涉及一种多粘类芽孢杆菌菌株及其应用。

背景技术

目前，根肿病是世界农业生产中影响较大的一类土传病害，主要危害十字花科蔬菜和油菜，造成地下根部肿瘤，地上部萎焉，最后植株死亡。是由芸薹根肿菌(Plasmodiophora brassicae)侵染引起的一种世界性病害。通常苗期受害，严重时幼苗枯死，产量严重下降，甚至绝收；田间一旦受到根肿病菌的侵染，土壤会长期带菌，严重危胁着十字花科作物的可持续生产。近年来根肿菌 (P.brassicae)在世界范围内发病日趋严重，尤其是在亚洲、北欧、澳大利亚、北美等地区，根肿病己成为一种十字花科作物的主要病害，随着机械化程度的不断提高、大棚温室育苗和漂浮育苗的推广，进一步加快了根肿病病害流行速度和危害范围，特别是云南、四川等地发生最为严重，油菜主产区面临的根肿病威胁更大，有些国家土地感染根肿病的面积接近100％，造成的经济损失甚至达到60％以上。

根肿菌是一种专性寄生菌，病菌以休眠孢子在土壤或根肿组织中越冬存活。根肿病侵染循环划分为休眠孢子土壤中存活、根毛侵染和皮层侵染三个阶段。生产上主要是通过杀死休眠孢子或者抑制休眠孢子萌发，例如向土壤中施入杀菌剂或生防菌剂，达到降低根毛侵染或皮层侵染，减轻根肿病发生。根肿病传播主要通过土壤、农机具、灌溉水、雨水和粪肥携带休眠孢子传播。由于根肿菌属于专性寄生菌，使得根肿病的防治极其困难，传统的防治理念是在土壤中施加生石灰或石灰氮(氰氨化钙)，提高土壤的pH值，降低根肿病发生。然而，长期施用或过量施用生石灰，除对土壤结构造成破坏外，许多情况下并不能取得良好的控病效果。生物农药具有多种优势，其来源广泛、不易产生耐药性、对人畜安全且具有良好的环境兼容性、开发利用途径多、种类繁多、研发的选择余地大等特点，为农业可持续发展提供了非常重要的研究方向并已成为全球农业生产发展的新趋势。

应用化学药剂防治作物土传病害在农业生产中发挥着重要作用，然而化学药剂的大量使用引起的药物残留、环境污染和抗药性积累等问题已经不符合农业健康可持续发展的要求，生物防治因其低成本、环境友好和无药物残留等特点已成为当前国内外防治植物土传病害的研究热点，将逐步取代传统的化学防治手段，具有较为广阔的应用前景。生物防治是指利用一种或多种微生物来抑制病原菌生命活力和繁殖能力的方法。生物防治植物病害的常见机制有：改善土壤理化性质及营养状况促进植物生长，提高植物健康水平，增强寄主植物的抗病能力；利用生防细菌、链霉菌及放线菌等拮抗微生物的寄生、拮抗作用，及其与病原菌的营养物质、生态位的竞争效应抑制和消灭病原菌；诱导寄主植物产生对病原菌的系统抗性。

通过代谢组学、培养组学的前期研究基础发现，多粘类芽孢杆菌菌株P21 菌株与其它菌株(抗生素溶杆菌、绿针假单胞菌等)都有良好的兼容性，温室和田间试验证实多粘类芽孢杆菌和抗生素溶杆菌菌群组合与单一的生防菌相比，相对防效显著提高；通过KEGG途径富集分析表明，差异代谢物主要参与氨基酸代谢，胆汁酸生物合成，ABC转运蛋白，代谢物的种类及含量在白菜根肿病的生物防治中起着重要的作用。并且多粘类芽孢杆菌菌株P21能够在白菜根组织中有良好的定殖特性，对生态环境拥有着很强的适应性，更有利于蔬菜根肿病的防治。因此多粘类芽孢杆菌菌株P21有着很好的挖掘潜力和开发前景。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有的根肿菌防治方法中，长期施用或过量施用生石灰，除对土壤结构造成破坏外，许多情况下并不能取得良好的控病效果。