本發(fā)明涉及一株能防治植物寄生線蟲的水生植物內(nèi)生真菌菌株,屬微生物農(nóng)藥技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
植物寄生線蟲是一種世界范圍內(nèi)普遍發(fā)生的植物病害,僅根結(jié)線蟲已知種類就達(dá)70多種,為害3000多種植物,每年造成巨大的損失。我國植物寄生線蟲主要危害煙草、花卉、蔬菜、棉花、大豆、花生、三七、西洋參等經(jīng)濟作物,造成的損失十分驚人。據(jù)全國煙草病蟲害防治信息中心不完全統(tǒng)計,2000年全國僅煙草根結(jié)線蟲發(fā)病面積已達(dá)50萬公頃,直接經(jīng)濟損失5億多元。僅云南省發(fā)病面積就達(dá)2.7萬公頃,直接經(jīng)濟損失約1億元,間接損失更為嚴(yán)重。黑龍江省僅大豆胞囊線蟲每年造成的損失達(dá)8億元之多。松材線蟲被稱為無煙森林火災(zāi),在江蘇、浙江、廣東、山東、安徽、湖北、上海、臺灣、香港等部份地區(qū)嚴(yán)重發(fā)生,有向全國漫延的趨勢。在山東、廣東、海南和云南等蔬菜主產(chǎn)區(qū),蔬菜根結(jié)線蟲呈上升趨勢。貴州省西洋參因嚴(yán)重發(fā)生根結(jié)線蟲而只好停產(chǎn)。更嚴(yán)重的是由于根結(jié)線蟲侵染后造成作物傷口,致使作物根部病害嚴(yán)重發(fā)生。據(jù)不完全統(tǒng)計,線蟲病害使我國各種作物年平均產(chǎn)量損失達(dá)10-15%,全球每年因線蟲造成的損失達(dá)1000億美元(weischer,1994)。
目前線蟲的防治主要依靠化學(xué)殺線蟲劑,但化學(xué)殺線蟲劑多為滅生性巨毒農(nóng)藥,不僅產(chǎn)生抗藥性,更造成環(huán)境污染,危害人體健康。相繼有不少被禁用或即將禁用。美國溴甲烷于2000年、二溴甲烷于2005年分別停止使用。目前生產(chǎn)上大量使用的鐵滅克雖然對線蟲有很好的防效,但毒性高,破壞土壤微生物區(qū)系?;瘜W(xué)殺線蟲劑在防治線蟲危害,保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同時,給人類健康和環(huán)境帶來了嚴(yán)重的負(fù)面影響。由于農(nóng)藥殘留超標(biāo),我國對外出口的茶葉、三七、鴨梨、哈密瓜、果汁、花卉、蜂蜜及多種畜禽產(chǎn)品屢屢發(fā)生商品退賠事件,直接影響農(nóng)產(chǎn)品出口。同時目前國內(nèi)使用的化學(xué)殺線蟲劑主要為國外進口產(chǎn)品,價格過于昂貴。因此,研制開發(fā)線蟲生防制劑顯得尤為重要。
線蟲生防制劑早在上個世紀(jì)70年代就已上市。但經(jīng)過幾十年的發(fā)展,到今天其使用和推廣仍不廣泛,包括中國在內(nèi)的很多國家仍未使用。許多在室內(nèi)試驗中對線蟲表現(xiàn)出很強侵染能力的菌株在實際應(yīng)用中的效果不理想。在田間試驗中,生防菌的防治效果會受各種因素的影響。土壤環(huán)境(有機質(zhì)含量、濕度、溫度等)對生防菌劑在土壤中的存活、定殖、擴散等有重要的影響。此外,土壤中殘留的化學(xué)農(nóng)藥,土壤中存在的一些金屬離子都會影響生防菌劑在土壤中的存活、定殖以及對線蟲的防治效果。
生防菌株是研究生防菌劑的一個重要前提。不同菌株的生物學(xué)特性,對線蟲的防治效果差異較大。自然界中,線蟲的天敵是很多的,主要有:真菌、細(xì)菌、螨、捕食性線蟲等。其中最多的是真菌,目前研究最多且成為產(chǎn)品上市的也主要是真菌。根據(jù)其侵染線蟲的特性主要分為:
1、捕食菌物:通過營養(yǎng)菌絲特化形成的捕食器捕捉線蟲;
2、寄生菌物:通過寄生線蟲的卵、雌蟲、胞囊等的菌物;
3、產(chǎn)毒菌物:能夠產(chǎn)生毒素毒殺線蟲的菌物。
目前成為產(chǎn)品進入市場的主要是食線蟲菌物,包括捕食菌物和寄生菌物。迄今國內(nèi)外已報道的的食線蟲菌物約有400種,其中捕食線蟲菌物約有12個屬,常見的有輪蟲霉屬、節(jié)叢孢屬、單頂孢屬和隔孢屬等。內(nèi)寄生線蟲菌物有關(guān)屬約有13個,常見的有毒蟲霉屬、鉤絲孢屬和被毛孢等。機會菌物約200種,確定的屬大約有71個,研究較多的的有節(jié)叢孢屬、隔指孢屬、綠僵菌屬、擬青霉屬、普可尼亞屬和木霉屬等。產(chǎn)毒菌物主要有絲霉屬和側(cè)耳屬。迄今為止,能殺滅植物寄生線蟲的水生黑曲霉菌株還未見文獻報到。
微生物菌株對植物寄生線蟲的作用,一方面通過菌株自身生長對線蟲直接發(fā)生作用,這就是簡稱的“一代產(chǎn)品”,作用的主體是微生物菌體或細(xì)胞,沒有菌體或細(xì)胞的參與,就不表現(xiàn)出微生物對線蟲的抑制或殺滅作用;另一面通過菌株生長產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物對植物寄生線蟲發(fā)生作用,這就是簡稱的“二代產(chǎn)品”,作用的主體是微生物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,通過代謝產(chǎn)物間接抑制或殺死線蟲。代謝產(chǎn)物具有抗環(huán)境能力強、使用方便、作用快速等“一代產(chǎn)品”不具備的優(yōu)勢。由黑曲霉產(chǎn)生、能作用植物寄生線蟲的代謝產(chǎn)物目前發(fā)現(xiàn)的多為草酸、檸檬酸等有機酸和曲霉毒素,而黑曲霉不產(chǎn)生曲霉毒素,通過草酸、檸檬酸對植物寄生線蟲的作用多為抑制作用,作用的對象是二齡幼蟲或蟲卵,同時對兩者起作用的黑曲霉菌株代謝產(chǎn)物較少或作用不強,能同時作用于線蟲的卵、幼蟲并能有效殺死線蟲的黑曲霉菌株代謝產(chǎn)物和菌株,特別是水生環(huán)境的菌株除了發(fā)明人申請的專利還未見文獻報道。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有生防技術(shù)菌株之不足,提供一株能殺滅植物根結(jié)線蟲的生防菌株。本發(fā)明的菌株已保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(cgmcc),地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號,分類命名為:黑曲霉(aspergillusniger)e34,保藏編號為:cgmccno.11339,保藏日期為2015年9月10日。
本發(fā)明的菌株來源于自然土壤環(huán)境,其培養(yǎng)物對植物根結(jié)線蟲的殺滅作用超過60%,對植物根結(jié)線蟲的防治效果大于60%。
本發(fā)明的菌株與發(fā)明人申請的其它黑曲霉專利的菌株不同,屬于分類學(xué)上的同種但是不同的菌株。
本發(fā)明的特點:e34菌株能對線蟲的卵、幼蟲都有致死作用,其致死率優(yōu)于其它菌株。其致死成分除菌體外還有水溶性和脂溶性成分,不同于其它曲霉菌株的草酸或檸檬酸。
本發(fā)明通過以下方式實現(xiàn):
一、菌株的獲得:
本發(fā)明的菌株按微生物土壤分離的常規(guī)普通方法進行涂布分布,挑取單菌落,進行純化培養(yǎng)獲得,采用的培養(yǎng)基為pda培養(yǎng),經(jīng)真菌its鑒定為aspergillusniger,定名為e34;
形態(tài):菌絲發(fā)達(dá),蔓延迅速,初為白色,后變成鮮黃色直至黑色厚絨狀,多分枝,有多核,頂囊大球形,小梗雙層。菌叢呈黑褐色。分生孢子頭球狀,直徑700~800μm,褐黑色放射狀,分生孢子梗長短不一。分生孢子為球形,呈黑、黑褐色,平滑或粗糙。分生孢子梗由特化了的厚壁而膨大的菌絲細(xì)胞(足細(xì)胞)上垂直生出;分生孢子頭狀如“菊花”。
二、e34菌株的培養(yǎng):
首先,無菌收集平板上培養(yǎng)好已產(chǎn)生的孢子,將孢子接種到預(yù)先滅菌并含有玻璃珠的液體pda培養(yǎng)基中,28℃145rpm/min培養(yǎng)2-3天,視培養(yǎng)基中長滿細(xì)小的菌絲球為止備用,此為液體種子。然后,將長好的液體種子無菌接入預(yù)先滅菌的液體pda培養(yǎng)基中,接入量按新培養(yǎng)基裝液量的10%計算。28℃145rpm/min培養(yǎng)4-7天,線蟲生測后達(dá)到最大殺蟲效果是時,即為e34有效培養(yǎng)物。
三、e34對植物根結(jié)線蟲的防治效果測定:
取出含有大量卵囊番茄根系,用水輕輕沖洗,小心取下卵囊,放在0.5%次氯酸鈉中消毒3min,再用無菌水沖洗3次,把卵囊放在內(nèi)有少量無菌水的培養(yǎng)皿里,25℃恒溫箱中培養(yǎng),24h后收集一次新孵化的二齡幼蟲備用。
將有效培養(yǎng)物加入32孔的培養(yǎng)板中,每孔加入100μl有效培養(yǎng)物,分別向處理和對照中各加入新孵化的根結(jié)線蟲二齡幼蟲,每孔50條。放入25℃培養(yǎng)箱中,60min、120min后調(diào)查擊倒率,12h后記錄線蟲死亡率,計算校正死亡率。
具體實施方式
實施例的發(fā)明內(nèi)容法同發(fā)明內(nèi)容部分的描述。下面通過實施例對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。
實例一:
1.用pda平板培養(yǎng)e34菌株,待平板上長出黑色孢子時,取出備用;
2.在無菌條件下收集平板上的黑色孢子,將黑色孢子接入含有玻璃珠的pda液體培養(yǎng)中,28℃145rpm/min培養(yǎng);
3.培養(yǎng)2天,視培養(yǎng)基中長滿細(xì)小的菌絲球為止備用,此為液體種子;
4.將長好的液體種子無菌接入預(yù)先滅菌的液體pda培養(yǎng)基中,接入量按新培養(yǎng)基裝液量的10%計算,28℃145rpm/min培養(yǎng)3天;
5.用常規(guī)線蟲生測方法進行生測120min后,線蟲致死率達(dá)到60%,停止發(fā)酵,即為e34有效培養(yǎng)物。
實例二:
1.用pda平板培養(yǎng)e34菌株,待平板上長出黑色孢子時,取出備用;
2.在無菌條件下收集平板上的黑色孢子,將黑色孢子接入含有玻璃珠的pda液體培養(yǎng)中,28℃145rpm/min培養(yǎng);
3.培養(yǎng)3天,視培養(yǎng)基中長滿細(xì)小的菌絲球為止備用,此為液體種子;
4.將長好的液體種子無菌接入預(yù)先滅菌的液體pda培養(yǎng)基中,接入量按新培養(yǎng)基裝液量的10%計算,28℃145rpm/min培養(yǎng)5天;
5.用常規(guī)線蟲生測方法進行生測120min后,線蟲致死率達(dá)到75%,停止發(fā)酵,即為e34有效培養(yǎng)物。
實例三:
1.用pda平板培養(yǎng)e34菌株,待平板上長出黑色孢子時,取出備用;
2.在無菌條件下收集平板上的黑色孢子,將黑色孢子接入含有玻璃珠的pda液體培養(yǎng)中,28℃145rpm/min培養(yǎng);
3.培養(yǎng)3天,視培養(yǎng)基中長滿細(xì)小的菌絲球為止備用,此為液體種子;
4.將長好的液體種子無菌接入預(yù)先滅菌的液體pda培養(yǎng)基中,接入量按新培養(yǎng)基裝液量的10%計算,28℃145rpm/min培養(yǎng)6天;
5.線蟲常規(guī)生測120min后,線蟲致死率達(dá)到87%,停止發(fā)酵,即為e34有效培養(yǎng)物。
實例四:
1.用pda平板培養(yǎng)e34菌株,待平板上長出黑色孢子時,取出備用;
2.在無菌條件下收集平板上的黑色孢子,將黑色孢子接入含有玻璃珠的pda液體培養(yǎng)中,28℃145rpm/min培養(yǎng);
3.培養(yǎng)3天,視培養(yǎng)基中長滿細(xì)小的菌絲球為止備用,此為液體種子;
4.將長好的液體種子無菌接入預(yù)先滅菌的液體pda培養(yǎng)基中,接入量按新培養(yǎng)基裝液量的10%計算,28℃145rpm/min培養(yǎng)7天;
5.用常規(guī)線蟲生測方法進行生測120min后,線蟲致死率達(dá)到94%,停止發(fā)酵,即為e34有效培養(yǎng)物。
實例五:
1.用pda平板培養(yǎng)e34菌株,待平板上長出黑色孢子時,取出備用;
2.在無菌條件下收集平板上的黑色孢子,將黑色孢子接入含有玻璃珠的pda液體培養(yǎng)中,28℃145rpm/min培養(yǎng);
3.培養(yǎng)2天,視培養(yǎng)基中長滿細(xì)小的菌絲球為止備用,此為液體種子;
4.將長好的液體種子無菌接入預(yù)先滅菌的液體pda培養(yǎng)基中,接入量按新培養(yǎng)基裝液量的10%計算,28℃145rpm/min培養(yǎng)7天;
5.用常規(guī)線蟲生測方法進行生測120min后,線蟲致死率達(dá)到84%,停止發(fā)酵,即為e34有效培養(yǎng)物。
實例六:田間試驗結(jié)果
將e34有效培養(yǎng)物分別在云南省陸良縣大棚蕃茄和玉溪煙草種植地進行田間試驗,結(jié)果如下:
e34有效培養(yǎng)物田間使用對根結(jié)線蟲的防治效果
結(jié)果表明:e34有效培養(yǎng)物作用后作物的病株率19%、根結(jié)百分率16%都低于空白對照、阿魏菌素和呋喃丹,平均防效高于阿魏菌素和化學(xué)呋喃丹。用本發(fā)明在田間防治作物根結(jié)線蟲,有較好的防治效果。