本发明属于生物农业相关,尤其是涉及到一种新菌株及其组合物、发酵方法,以及在植物病害生物防治方面的用途。
背景技术:
1、猕猴桃软腐病是一种严重影响猕猴桃产业的病害,由多种微生物引起,其中以真菌性病害最为常见。该病害会导致猕猴桃果实腐烂,严重影响果实的品质和产量,给果农带来巨大的经济损失。目前,猕猴桃软腐病的防治主要依赖化学农药,但长期大量使用化学农药不仅会对环境造成污染,还可能导致病原菌产生抗药性,降低防治效果。
2、随着人们对食品安全和环境保护意识的提高,生物防治作为一种环保、可持续的防治策略,逐渐受到重视。生物防治利用生物资源,如微生物、植物提取物等,来控制或预防病虫害,具有减少化学农药使用、降低环境污染等优点。
3、在微生物防治领域,放线菌作为一种具有广泛生物活性的微生物群体,已被证实在病害防治方面具有巨大潜力。放线菌能够产生多种抗生素和生物活性物质,对多种病原菌具有抑制作用。
4、放线菌(actinomycete strains)属无芽孢、无运动性、非抗酸性、呈分枝状或棍棒状的革兰氏染色阳性杆菌,是一类具有丝状分支细胞和无性孢子的原核微生物,因其菌落呈放射状生长而得名,是是原核生物中主要以孢子繁殖和呈菌丝状生长的强陆生性的特殊类群。其具有g+c含量很高的革兰氏阳性细菌,迄今为止,发现的放线菌中几乎都是革兰氏阳性菌。放线菌广泛分布于土壤中,绝大多数放线菌属于有益菌,放线菌是一类非常重要的微生物资源,与人类的生活和生产息息相关,对人类的生活做出了重大贡献,尤其是在医疗方面尤为突出。
5、线菌生防机制主要包括抗生作用、重寄生作用、竞争作用、促生作用和诱导抗病性等,在自然环境下,放线菌发挥生防作用并非单一形式而是多种生防机制协同进行,如重寄生和抗生作用,有些微生物会产生破坏病原菌细胞壁结构的代谢产物,从而便于其进行重寄生作用。
6、因此,发现新型菌株并开发其在植物病害防治方面的用途,尤其是猕猴桃软腐病方面的用途,对于农业生产有重大意义。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供浑圆链霉菌opf-9、其组合物、发酵方法和用途,尤其是浑圆链霉菌opf-9的无菌发酵液在防治猕猴桃软腐病上的用途。
2、根据本发明的第一个主要方面,提供一株浑圆链霉菌,该菌株分类命名为浑圆链霉菌(streptomyces globosus)opf-9,其保藏编号为:cctcc no:m 2024905,保藏日期为:2024年5月11日,保藏单位为:中国典型培养物保藏中心(地址:中国武汉,武汉大学,邮编:430072,电话:027-68754052),于2024年5月18日检测结果为:存活。
3、根据本发明的第二个主要方面,提供一种组合物,其包含前述的浑圆链霉菌opf-9或其发酵产物,同时还可能包括必要的助剂或者载体。这些助剂或载体包括但不限于如下一种或者两种以上的组合:
4、表面活性剂:增加发酵液在植物表面的附着力,提高其生物利用度。
5、稳定剂:防止发酵液中的活性成分分解或失活,延长其有效时间。
6、分散剂:确保发酵液在最终使用前能够均匀分散,避免局部浓度过高或过低。
7、缓释剂:控制发酵液中活性成分的释放速度,使其在一段时间内持续发挥作用。
8、溶剂或稀释剂:调整发酵液的浓度,使其适合田间应用。
9、防腐剂:防止组合物在储存过程中受到微生物污染。
10、ph调节剂:调整发酵液的ph值,以优化其生物活性。
11、营养添加剂:提供微生物生长所需的营养物质,增强其生物活性。
12、载体材料:如淀粉、粘土或其他多孔材料,用于吸附和携带发酵液。
13、乳化剂:如果发酵液需要制成乳液形式,乳化剂可以帮助形成稳定的乳状液。
14、增稠剂:增加发酵液的粘度,使其更容易在植物表面形成保护膜。
15、抗氧化剂:防止发酵液中的活性成分因氧化而失效。
16、渗透剂:帮助发酵液更好地渗透到植物组织中,提高其治疗效果。
17、吸附剂:如活性炭或其他多孔材料,用于吸附和富集发酵液中的活性成分。
18、保护胶体:形成保护层,减少环境因素对发酵液中活性成分的影响。
19、作为本发明的一个优选方案,浑圆链霉菌opf-9的代谢产物包括无菌发酵液。
20、进一步的,无菌发酵液是由所述浑圆链霉菌opf-9在黄豆饼粉可溶性淀粉培养液中发酵培养得到的产物。
21、在以上方案中,前述的黄豆饼粉可溶性淀粉培养液由如下重量份数的组分组成:葡萄糖20份,黄豆饼粉15分,可溶性淀粉10份,氯化钠4份,硫酸铵2.5份,碳酸钙1份,磷酸二氢钾0.2份。
22、其中,葡萄糖作为碳源,提供微生物生长所需的能量和碳骨架。黄豆饼粉提供氮源和生长因子,促进微生物的生长和代谢。可溶性淀粉作为另一种碳源,用于浑圆链霉菌opf-9,因为浑圆链霉菌opf-9是分解淀粉的菌株。氯化钠用于维持培养基的渗透压平衡。硫酸铵作为无机氮源,提供微生物生长所需的氮。碳酸钙用于调节培养基的ph值或作为微生物生长的缓冲剂。磷酸二氢钾提供磷和钾元素,这些是微生物生长必需的主要营养元素。
23、该黄豆饼粉可溶性淀粉培养液包含多种营养成分,可以满足不同微生物的代谢需求。通过调整各组分的比例,可以优化培养基以适应特定微生物的生长。碳酸钙和磷酸二氢钾有助于维持培养基的化学稳定性。在黄豆饼粉可溶性淀粉培养液中,特定的氮源和碳源组合可以促进新菌株的生长和代谢活动。
24、根据本发明的第三个主要方面,提供了一种浑圆链霉菌opf-9制备前述无菌发酵液的方法,至少包括如下步骤:将opf-9以1%的量接种到黄豆饼粉可溶性淀粉培养液中,置于28℃、200rpm/min摇床中振荡培养4d后得其发酵液,将发酵液在24℃、4000rpm/min离心机中离心30min,上清液用0.22μm微孔滤膜过滤三次,得到不含菌体的无菌发酵液。
25、根据本发明的第四个主要方面,提供了含有浑圆链霉菌opf-9或其发酵产物的组合物在植物病害防治中的用途。在该用途中,所述组合物作为抑菌活性物质起到作用。
26、其中,前述的植物病害包括猕猴桃软腐病。
27、进一步的,所述组合物对葡萄座腔菌、柄链隔孢、互交链隔孢、拟茎点霉菌有拮抗作用。
28、尤其的,opf-9无菌发酵液对葡萄座腔菌的抑菌效果最好,抑菌率达95.9%,其次是对长柄链隔孢、互交链隔孢、拟茎点霉菌,抑菌率分别为78.64%、77.36%、70.70%。
29、该链霉菌10%的无菌发酵液能抑制多种病原真菌,抑菌谱广。因此,以含量为10%的浑圆链霉菌opf-9无菌发酵液用于猕猴桃果实软腐病的生物防治。也可用于其它因葡萄座腔菌、柄链隔孢、互交链隔孢、拟茎点霉菌引发的植物病害的防治。
30、本发明的优点和有益效果:
31、本发明将菌株opf-9在最优条件下发酵获得的无菌发酵液,对多种病原真菌有良好的抑制效果,使用含量为10%的opf-9无菌发酵液,不仅能够有效防治病害,而且避免了化学农药可能带来的环境污染和残留问题。与化学农药相比,使用opf-9无菌发酵液作为生物防治剂,对环境的影响更小,符合当前对绿色农业和可持续发展的需求。本发明不仅提供了一种高效、广谱、环境友好的生物防治方法,而且为植物病害的防治提供了新的解决方案,具有重要的实用价值和市场潜力。
1.浑圆链霉菌opf-9,其以保藏编号cctcc no:m 2024905保藏于中国典型培养物保藏中心。
2.一种组合物,其包含权利要求1所述的浑圆链霉菌opf-9或其发酵产物。
3.如权利要求2所述的组合物,其特征在于,所述发酵产物包括无菌发酵液。
4.如权利要求3所述的组合物,其特征在于,所述无菌发酵液是由所述浑圆链霉菌opf-9在黄豆饼粉可溶性淀粉培养液中发酵培养得到的产物。
5.如权利要求4所述的组合物,其特征在于,所述黄豆饼粉可溶性淀粉培养液由如下重量份数的组分组成:葡萄糖20份,黄豆饼粉15分,可溶性淀粉10份,氯化钠4份,硫酸铵2.5份,碳酸钙1份,磷酸二氢钾0.2份。
6.一种浑圆链霉菌opf-9制备无菌发酵液的方法,其特征在于,至少包括如下步骤:将opf-9以1%的量接种到黄豆饼粉可溶性淀粉培养液中,置于28℃、200rpm/min摇床中振荡培养4d后得其发酵液,将发酵液在24℃、4000rpm/min离心机中离心30min,上清液用0.22μm微孔滤膜过滤三次,得到不含菌体的无菌发酵液。
7.权利要求2-6中任意一项所述组合物作为抑菌活性物质在植物病害防治中的用途。
8.如权利要求7所述的用途,其特征在于,所述植物病害包括猕猴桃软腐病。
9.如权利要求7所述的用途,其特征在于,所述组合物对葡萄座腔菌、柄链隔孢、互交链隔孢、拟茎点霉菌有拮抗作用。
10.如权利要求7所述的用途,其特征在于,包括以含量为10%的浑圆链霉菌opf-9无菌发酵液用于猕猴桃果实软腐病的生物防治。