CN104673720A - 一种用于防治葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌及其悬浮剂 - Google Patents

一种用于防治葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌及其悬浮剂 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于防治葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌及其悬浮剂。用于葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)的菌株BMJBN02,已于2015年1月30日保藏于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 NO.10478。本发明还公开了利用上述菌株生产的微生物菌剂及其制备方法。本发明菌株BMJBN02及其悬浮剂对葡萄霜霉病特异性强,防效高,平均防效在70%以上。

Description

一种用于防治葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌及其悬浮剂
技术领域
本发明涉及生物技术领域,特别是涉及一种用于防治葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌及其悬浮剂。
背景技术
葡萄霜霉病是一种世界性病害,是葡萄最主要的病害之一,一般在5~6月开始发生,8~9月进入发病盛期,主要为害叶片,严重影响叶片的光合作用,严重时常造成叶片焦枯早落,影响果实品质及产量,致减产30%~50%,重者达80%以上。该病菌属鞭毛菌亚门,菌丝体在寄主细胞间蔓延,以球状吸器伸入寄主细胞吸收养料。葡萄霜霉病主要危害植物的叶片、新梢、卷须等组织;发病严重时,果实产量降低、品质变劣。防治葡萄霜霉病的方法有抗病育种,化学防治和生态防治(控制温湿)等。由于抗病育种周期长且抗性易丧失;化学防治存在易产生抗药性和对人、环境污染的问题;而生态防治的控制温湿需要葡萄秧苗苗龄、长势和天气情况都合适的情况下才能进行,应用受条件限制。近年来,生物防治技术由于具有防止对象针对性强,防效高;对人、畜安全,没有环境污染等优点而日益受到重视。
生物防治葡萄霜霉病的方法主要包括植物提取物防治、植物抗病性诱导和利用生防菌。目前,已有十余种植物提取物能够有效防治葡萄霜霉病。但是,植物提取物的提取过程繁琐、生产成本高和人工合成单一物质的使用后病原菌易产生抗药性等缺点,使得该方法难于应用。因此,利用生防菌防治葡萄霜霉病可弥补以上不足。
目前,利用生防菌防治葡萄霜霉病研究中,已有利用细菌中的苍白杆菌、枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、以及放线菌中的利迪链霉菌等拮抗微生物的报道(臧超群,赵奎华,等。生防细菌SY286的筛选及其对葡萄霜霉病的防治效果研究[J]。中国生物防治学报,2014,30(3):402-407)。未见利用巨大芽孢杆菌防治该病的报道。
发明内容
本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种用于防治葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌,用于葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)的菌株BMJBN02,已于2015年1月30日保藏于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 NO.10478。本发明还公开了利用上述菌株生产的微生物菌剂及其制备方法。本发明菌株BMJBN02对葡萄霜霉病特异性强,且防效高,平均防效在70%以上。
本发明的一种用于防治葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌及其悬浮剂技术方案为,一种用于防治葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌,于山东省寿光韭菜田土壤中分离所得,巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium BMJBN02,于2015年1月30日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,邮编:100101,保藏编号为CGMCC NO.10478,菌种的拉丁文名称是Bacillus megaterium。具有使霜霉病孢子囊变形的作用。
该菌为革兰氏阳性菌,杆状,末端圆,呈长链状排列。。能运动。芽孢椭圆形,中生或次生。可液化明胶、胨化牛奶、水解淀粉、使霜霉病孢子囊变形。
所述的一种用于防治葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌的悬浮剂,将巨 大芽孢杆菌Bacillus megaterium BMJBN02发酵得到的发酵液与表面活性剂、防腐剂、悬浮助剂和增稠剂混合制备悬浮剂。
所述的一种用于防治葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌的悬浮剂,由以下步骤制得:
(1)种子液的获得:将生防菌BMJBN02接种到液体LB培养基,30℃,200rpm振荡培养12~18小时,取样测定600nm处的OD值,测定过程中以未接种的液体LB培养基调零;
(2)发酵液的获得:当步骤(1)中OD值为0.5~0.8时,将种子液按1:150体积比加入装有发酵培养基的发酵罐培养得到发酵液;
(3)巨大芽孢杆菌BMJBN02悬浮剂的制备:将制备的BMJBN02菌的发酵液与表面活性剂、防腐剂、悬浮助剂和增稠剂混合制备悬浮剂。
步骤(1)中液体LB培养基配方:1%NaCl,1%蛋白胨,0.5%酵母粉,pH7.0~7.5。
步骤(2)中培养条件为:培养温度30℃,转速220r/min,发酵时间为36~48h,发酵液PH维持在7.0,溶氧量30%,通气量7~9m3/小时,罐压0.05~0.1KPa,产孢率为88%,活菌计数5.33×109CFU·mL-1
步骤(2)中发酵培养基配方:玉米粉2%,豆粕粉1%,酵母粉0.3%,CaCl20.1%,MgSO4〃7H2O 0.05%,K2HPO4〃3H2O 0.3%,KH2PO40.2%,pH7.0~7.5。
步骤(3)中悬浮助剂是硫酸铵,防腐剂是甘氨酸,表面活性剂是有机硅BD-3077,增稠剂是黄原胶。
步骤(3)中,在BMJBN02菌的发酵液中,按质量百分比加入硫酸铵6%~8%,甘氨酸2%~5%,BD-30770.05%~0.1%,黄原胶0.2%~0.3%制得,所得悬浮剂中BMJBN02活菌计数5×109cfu·mL-1,以上各组份的用量均以BMJBN02菌的发酵液的质量为基数。
步骤(3)中,先将硫酸铵搅拌下加入BMJBN02菌的发酵液中,待硫酸铵全部溶解后,在搅拌下依次加入防腐剂甘氨酸、表面活性剂BD-3077、增稠剂黄原胶,搅拌均匀即可。。
本发明的有益效果为:本发明是专门针对危害葡萄叶部和果实的霜霉病的生防制剂。由于是生物制剂,完全不存在因化学制剂使用带来的一系列问题,因此有利于温室大棚蔬菜的无公害生产,不但为农民节省了开支,并且提高了蔬菜生产的质量,有利于出口创收。
温室实验表明:该菌制剂能够显著降低葡萄霜霉病的发生。该菌剂可以稀释500倍在葡萄旺长期对其喷雾,对葡萄霜霉病的抑制率可达到70%以上。
本发明优选表面活性剂BD-3077。在实际应用中BD-3077的主链十分柔顺,其分子间的作用力比碳氢化合物要弱得多,即与同分子量的碳氢化合物相比,其粘度低,表面张力弱,表面能小,成膜能力强。因此,BD-3077的低表面张力和低表面能为其带来疏水、消泡、泡沫稳定、防粘、润滑、上光等各项优异性能;同时,BD-3077还兼具了表面活性剂和增效剂的作用。
附图说明:
图1所示为实施例3中抑制病原孢子囊萌发试验水对照实验;
图2所示为实施例3中抑制病原孢子囊萌发试验波尔多液处理实验;
图3所示为实施例3中抑制病原孢子囊萌发试验本发明的巨大芽孢杆菌BMJBN02处理实验。
具体实施方式:
为了更好地理解本发明,下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案,但是本发明并不局限于此。
实施例1
菌株分离及鉴定
1、本发明涉及一种防治葡萄霜霉病的生防菌株BMJBN02,该菌株分离于山东省寿光市韭菜田土壤。菌种保藏号为CGMCC NO.10478
2、菌株鉴定 
采用采用生理生化特征测定和16SrDNA序列比对分析结合的方法将该菌株鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis),命名为BMJBN02。同时,将分离纯化的单菌落同时进行V.P试验、菌膜形成试验、卵磷脂酶试验、淀粉水解试验、酪蛋白水解试验、七叶灵、纤维二糖等七个重要特征的鉴定,测定依据均参照东秀珠、蔡妙英等编著的《常见细菌***鉴定手册》。
实施例2
生防菌BMJBN02发酵液及其悬浮剂的制备
1将上述生防菌BMJBN02接种到液体LB,30℃,220rpm振荡培养12-18小时,在超净工作台取样测定600nm处的OD值,测定过程中以未接种的液体LB调零;
2当培养液OD值为0.5-0.8时,将种子液按1:150体积比加入装有发酵培养基的培养罐。培养温度30℃,转速200r/min,发酵时间为36-48h,发酵液Ph维持在7.0,通气量1:1.5,罐压0.05-0.1KPa,产孢率为88%,活菌计数5.33×109CFU·mL-1
其中:玉米粉2%,豆粕粉1%,酵母粉0.3%,CaCl20.1%,MgSO4·7H2O 0.05%,K2HPO4·3H2O 0.3%,KH2PO40.2%。pH7.0-7.5。
3生防菌株BMJBN02悬浮剂的制备:将上述制备的BMJBN02菌的发酵液与表面活性剂、防腐剂、悬浮助剂和增稠剂等混合制备悬浮剂。
本发明悬浮助剂是硫酸铵,防腐剂是甘氨酸,表面活性剂是 BD-3077,增稠剂是黄原胶。
本发明的生防菌株BMJBN02悬浮剂,其特征在于,在BMJBN02菌的发酵液中,按质量百分比加入硫酸铵6%~8%,甘氨酸2%~5%,BD-30770.05%~0.1%,黄原胶0.2%~0.3%制得,所得悬浮剂中BMJBN02活菌计数5×109cfu·mL-1。以上各组份的用量均以BMJBN02菌的发酵液的质量为基数。
实施例3
生防菌株BMJBN02及其悬浮剂对葡萄霜霉病的防治
1血清板法测定生防菌株BMJBN02对葡萄霜霉病原菌孢子囊的萌发抑制作用
(1)病原菌孢子囊的获得:采集新鲜感病叶片,在流水下用毛笔刷掉病斑上的霉层,22℃,相对湿度90%,光暗各12h交替培养,待长出新的白色霉层时,用蒸馏水洗下病菌孢子囊,配成悬浮液,调节孢子囊悬浮液浓度为1×105CFU·mL-1,4℃保存备用。
(2)生防菌BMJBN02对葡萄霜霉病孢子囊的萌发抑制试验(见表1):采用LB发酵液(培养1天)10倍稀释液做抑制孢子囊萌发测定(血清板法)(参考文献:代光辉Etude des facteures biochimiques de resistance de la vigne(Vitis spp.)au mildiou(Plasmopara viticola)博士论文,1994),以0.5%波尔多液和灭菌水为对照,三组重复。于5小时后检查统计萌发的孢子囊数。
表1 生防菌BMJBN02抑制病原孢子囊萌发试验
结果显示:经生防菌BMJBN02发酵液10倍稀释液处理5小时之后,病原孢子囊的萌发率为15.49%,低于对照药剂0.5%波尔多液。表明该菌对葡萄霜霉病的病原孢子囊有抑制萌发的作用。
2叶盘法测定生防菌株BMJBN02悬浮剂对葡萄霜霉病的抑制作用
试验设5个处理,生防菌株BMJBN02悬浮剂用无菌水分别稀释成50倍、100倍和500倍,0.3%丁子香酚水剂800倍,无菌水对照。
采集发病叶片和新梢第3~4轮未发病叶片(感病品种泽山一号),发病叶片在流水下用毛笔刷掉病斑上的霉层,22℃,相对湿度90%,光暗各12h交替培养,待长出新的白色霉层时,用蒸馏水洗下病菌孢子囊,配成悬浮液,浓度控制为1×105CFU·mL-1,4℃保存备用。
用直径1.5cm打孔器在未发病叶片的叶脉间打取叶盘,分别置于含有不同处理的药液中浸泡1min,然后叶背面朝上分别摆放于与浸泡叶盘相同浓度药液润湿的吸水纸上,将配制好的孢子囊悬浮液20μL接种于叶盘中央,然后置于光照培养箱内,22℃,相对湿度90%,光暗各12h交替培养。接种7d后调查发病情况。
病情严重度分级指标:0级,无病斑;1级,病斑面积占叶盘面积5%以下;3级,病斑面积占叶盘面积5%-20%;5级,病斑面积占叶盘面积20%-50%;7级,病斑面积占叶盘面积50%以上。
病情指数=∑(各级发病叶盘数×相对极值)/(调查总叶盘数×7)×100
抑制率(%)=[(对照病指-处理病指)/对照病指]×100
表2 生防菌株BMJBN02悬浮剂对葡萄霜霉病菌室内抑制作用
不同处理 病情指数 抑制率(%)
BMJBN02悬浮剂50倍液 8.91 89.20
BMJBN02悬浮剂100倍液 13.65 83.45
BMJBN02悬浮剂500倍液 18.27 77.86
0.3%丁子香酚水剂800倍液 21.52 73.92
无菌水对照 82.50  
由表2可知,生防菌株BMJBN02悬浮剂对葡萄霜霉病菌室内抑制作用效果很好,在BMJBN02悬浮剂稀释50倍液时,抑制率为89.20%;在稀释500倍液时,抑制率为77.86%,高于对照药剂0.3%丁子香酚水剂的抑制率。
3BMJBN02悬浮剂对葡萄霜霉病的田间小区试验
试验在山东省科学院生物中心葡萄园内进行,品种为感病品种泽山一号。
试验按农业部药检所田间试验准则设计,共4个处理:BMJBN02悬浮剂用清水分别稀释成100和500倍液,3%丁子香酚水剂800倍液,清水对照。采用喷雾法施药,在下午16:00后进行,每处理10株,3次重复,随机区组设计。每小区随机调查10个当年抽生新蔓,自上而下调查10片叶,记录各级病叶数。叶片分级标准同叶盘法。在田间有零星发病时开始施药,间隔7天用药1次,连续用药3次。 在最后一次施药后5天调查药后病情指数。
病情指数=∑(病级叶数×该级代表值)/调查总叶数×发病最高级
防效(%)=[1-(对照区药前病指×处理区药后病指)/(对照区药后病指×处理区药前病指)]×100
表3 生防菌BMJBN02悬浮剂对葡萄霜霉病的田间药效
由表3可知,生防菌BMJBN02悬浮剂对葡萄霜霉病有很好的田间防治效果,BMJBN02悬浮剂500倍液,对葡萄霜霉病的田间防效为70.08%,高于对照药剂0.3%丁子香酚800倍液的防效。

Claims (10)

1.一种用于防治葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌,其特征在于,巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium BMJBN02,于2015年1月30日保藏于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 NO.10478。
2.根据权利要求1所述的一种用于防治葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌,其特征在于,该菌为革兰氏阳性菌,杆状,末端圆,呈长链状排列;能运动;芽孢椭圆形,中生或次生。可液化明胶、胨化牛奶、水解淀粉、使霜霉病孢子囊变形。
3.如权利要求1所述的一种用于防治葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌的悬浮剂,其特征在于,将巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium BMJBN02发酵得到的发酵液与表面活性剂、防腐剂、悬浮助剂和增稠剂混合制备悬浮剂。
4.根据权利要求3所述的一种用于防治葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌的悬浮剂,其特征在于,由以下步骤制得:
(1)种子液的获得:将生防菌BMJBN02接种到液体LB培养基,30℃,200rpm振荡培养12~18小时,取样测定600nm处的OD值,测定过程中以未接种的液体LB培养基调零;
(2)发酵液的获得:当步骤(1)中OD值为0.5~0.8时,将种子液按1:150体积比加入装有发酵培养基的发酵罐培养得到发酵液;
(3)巨大芽孢杆菌BMJBN02悬浮剂的制备:将制备的BMJBN02菌的发酵液与表面活性剂、防腐剂、悬浮助剂和增稠剂混合制备悬浮剂。
5.根据权利要求4所述的一种用于防治葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌的悬浮剂,其特征在于,步骤(1)中液体LB培养基配方:1%NaCl,1%蛋白胨,0.5%酵母粉,pH7.0~7.5。
6.根据权利要求4所述的一种用于防治葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌的悬浮剂,其特征在于,步骤(2)中培养条件为:培养温度30℃, 转速220r/min,发酵时间为36~48h,发酵液PH维持在7.0,溶氧量30%,通气量7~9m3/小时,罐压0.05~0.1KPa,产孢率为88%,活菌计数5.33×109CFU·mL-1
7.根据权利要求4所述的一种用于防治葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌的悬浮剂,其特征在于,步骤(2)中发酵培养基配方:玉米粉2%,豆粕粉1%,酵母粉0.3%,CaCl20.1%,MgSO4·7H2O 0.05%,K2HPO4·3H2O0.3%,KH2PO40.2%,pH7.0~7.5。
8.根据权利要求4所述的一种用于防治葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌的悬浮剂,其特征在于,步骤(3)中悬浮助剂是硫酸铵,防腐剂是甘氨酸,表面活性剂是有机硅BD-3077,增稠剂是黄原胶。
9.根据权利要求8所述的一种用于防治葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌的悬浮剂,其特征在于,步骤(3)中,在BMJBN02菌的发酵液中,按质量百分比加入硫酸铵6%~8%,甘氨酸2%~5%,BD-30770.05%~0.1%,黄原胶0.2%~0.3%制得,所得悬浮剂中BMJBN02活菌计数5×109cfu·mL-1,以上各组份的用量均以BMJBN02菌的发酵液的质量为基数。
10.根据权利要求9所述的一种用于防治葡萄霜霉病的巨大芽孢杆菌的悬浮剂,其特征在于,步骤(3)中,先将硫酸铵搅拌下加入BMJBN02菌的发酵液中,待硫酸铵全部溶解后,在搅拌下依次加入防腐剂甘氨酸、表面活性剂有机硅BD-3077、增稠剂黄原胶,搅拌均匀即可。
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