本發(fā)明涉及微生物學(xué)和生物,具體地說,涉及一株類芽孢桿菌t2-29及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、植物促生菌(plant?growth-promoting?bacteria,pgpb)是一類對(duì)植物生長(zhǎng)有顯著促進(jìn)作用的有益細(xì)菌(szilagyi?et?al.,2016)。在植物內(nèi)生細(xì)菌中,約2%~5%為植物促生菌。這些菌株可通過多種機(jī)制促進(jìn)植物生長(zhǎng),包括提高種子萌發(fā)率、增加植物生物量、促進(jìn)根系發(fā)育以及增加葉面積及葉綠素含量,從而加速植物的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程。此外,植物促生菌還可誘導(dǎo)植物的系統(tǒng)抗性,增強(qiáng)其對(duì)病害和環(huán)境脅迫的耐受性(nidhi?b?et?al.,2016)。近年來,基于植物內(nèi)生菌開發(fā)新型微生物肥料已成為研究熱點(diǎn),展現(xiàn)出巨大的開發(fā)潛力和廣闊的應(yīng)用前景。研究人員從不同植物中分離出了具有拮抗和/或促生功能的內(nèi)生菌。例如,丁淼等(2019)從櫻花枝葉中分離的yh-20菌株表現(xiàn)出解磷能力和對(duì)植物根癌病菌的拮抗作用;黃臣等(2023)從鹽堿地達(dá)烏里胡枝子根內(nèi)分離出的內(nèi)生菌株具備解磷、固氮、產(chǎn)吲哚乙酸(iaa)、鐵載體和有機(jī)酸等多種促生功能;羅艷菊等(2024)從甘蔗中篩出的兩株內(nèi)生菌不僅能夠溶解無機(jī)磷、合成嗜鐵素、纖維素酶、acc脫氨酶和胞外多糖,還能顯著促進(jìn)玉米種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)。這些研究充分證明了內(nèi)生菌在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的巨大應(yīng)用潛力。
2、新疆伊犁河谷地區(qū)獨(dú)特的土壤和氣候條件為優(yōu)良土著微生物的開發(fā)提供了豐富的資源優(yōu)勢(shì)。薰衣草(lavandula?angustifolia)系唇形科薰衣草屬植物,以其獨(dú)特的觀賞價(jià)值和廣泛的藥用價(jià)值而聞名,被譽(yù)為“芳香藥草之后”。自20世紀(jì)60年代從法國引種栽培以來,伊犁地區(qū)經(jīng)過50多年的引種、馴化、選育及應(yīng)用推廣,已成為世界三大薰衣草主產(chǎn)區(qū)之一,薰衣草產(chǎn)業(yè)也成為該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)支柱。然而,隨著薰衣草種植面積的不斷擴(kuò)大,品種遺傳多樣性降低導(dǎo)致的抗逆性衰退、連作障礙引發(fā)的根腐病等問題逐漸凸顯,已成為制約產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。當(dāng)前的防治措施多依賴甲基托布津等化學(xué)藥劑,不僅導(dǎo)致病原菌抗藥性增強(qiáng),更造成土壤微生態(tài)失衡等問題。
3、基于植物-微生物互作理論,薰衣草內(nèi)生菌群在長(zhǎng)期共進(jìn)化過程中可能已形成與宿主精油代謝相適配的生理特性。薰衣草本身能夠合成精油,具有一定的抑菌作用,這為從其內(nèi)生環(huán)境中篩選優(yōu)良生防菌提供了理論基礎(chǔ),但目前對(duì)于薰衣草內(nèi)生菌資源的開發(fā)和研究仍存在較大不足。通過定向篩選具有多重促生機(jī)制(如iaa分泌、溶磷、固氮)和生防特性(如抗生素合成、誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性)的內(nèi)生功能菌株,不僅可開發(fā)新型微生物肥料替代化學(xué)投入品,調(diào)控根際微生物網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)土壤生態(tài)功能的定向修復(fù),還能促進(jìn)薰衣草等作物的健康生長(zhǎng),具有重要的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一株具有生防促生功能的類芽孢桿菌t2-29及其應(yīng)用。
2、為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的,第一方面,本發(fā)明提供一株分離自薰衣草種子的內(nèi)生細(xì)菌t2-29,經(jīng)多相分類鑒定,其為類芽孢桿菌屬(paenibacillus)的一個(gè)新種,分類命名為paenibacillus?sp.,菌株t2-29現(xiàn)已保藏于廣東省微生物菌種保藏中心(gdmcc),地址:廣東省廣州市先烈中路100號(hào)大院59號(hào)樓5樓,廣東省科學(xué)院微生物研究所,郵編510070,保藏編號(hào)gdmcc?no:65648,保藏日期2024年12月16日。
3、第二方面,本發(fā)明提供由所述類芽孢桿菌、其發(fā)酵液或發(fā)酵液的粗提物制備的菌劑、生物農(nóng)藥或生物肥料。
4、第三方面,本發(fā)明提供由所述類芽孢桿菌或其菌劑制備的植物促生長(zhǎng)劑、農(nóng)用肥料、磷素活化劑、生防藥劑或抗菌劑。
5、第四方面,本發(fā)明提供所述類芽孢桿菌或其菌劑的以下任一應(yīng)用:
6、1)用于拮抗植物病原真菌;
7、2)用于防治植物病原真菌所致植物病害;
8、3)用于固氮;
9、4)用于溶磷;
10、5)用于解鉀;
11、6)用于產(chǎn)嗜鐵素;
12、7)用于產(chǎn)iaa(生長(zhǎng)素);
13、8)用于產(chǎn)蛋白酶;
14、9)用于產(chǎn)纖維素酶;
15、10)用于產(chǎn)多肽類、脂肽類和酰胺類抗生素;
16、11)用于植物促生或制備植物促生劑。
17、進(jìn)一步地,1)中所述植物病原真菌包括但不限于辣椒疫霉菌(phytophthoracapsici)、茄鏈格孢菌(alternaria?solani)、尖孢鐮刀菌(fusarium?oxysporum)、黃褐枝孢菌(cladosporium?fulvum)、灰葡萄孢菌(botrytis?cinerea)。
18、進(jìn)一步地,2)中所述植物病害包括但不限于辣椒疫病、馬鈴薯早疫病、甜瓜枯萎病、番茄葉霉病、黃瓜灰霉病、番茄灰霉病。
19、進(jìn)一步地,4)中所述磷為有機(jī)磷(如卵磷脂)。
20、進(jìn)一步地,10)中所述的多肽類、脂肽類和酰胺類抗生素包括但不限于多粘菌素(polymyxin)、殺鐮孢菌素b(fusaricidin?b)、類芽孢桿菌素(paenibacillin)、熱放線酰胺a(thermoactinoamide?a)、脂肽抗生素(tridecaptin)、類芽孢菌素b(paenicidin?b)、類芽孢桿菌素(paenibacterin)。
21、進(jìn)一步地,11)中所述植物促生為普通土壤、酸性土壤、鹽堿土壤植物促生。
22、進(jìn)一步地,11)中所述植物促生的方法包括:用所述類芽孢桿菌的菌液對(duì)植物進(jìn)行浸種處理,或者,將菌液施用于植物根際土壤中。
23、進(jìn)一步地,11)中所述植物包括但不限于玉米。
24、本發(fā)明提供一株具有生防促生功能的類芽孢桿菌屬新種t2-29,該菌株對(duì)多種常見植物病原真菌均具有良好的抑制效果,同時(shí)還具備解有機(jī)磷、解鉀、固氮、產(chǎn)嗜鐵素、產(chǎn)蛋白酶、產(chǎn)纖維素酶以及分泌iaa等能力。同時(shí),菌株t2-29對(duì)高度酸堿環(huán)境和高鹽環(huán)境均有較強(qiáng)耐受能力。對(duì)玉米等作物的種子萌發(fā)和植株生長(zhǎng)發(fā)育具有顯著促進(jìn)作用。菌株t2-29的多重功能使其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有較高的應(yīng)用潛力,尤其在開發(fā)新型農(nóng)用微生物菌劑方面展現(xiàn)出重要價(jià)值。
1.類芽孢桿菌paenibacillus?sp.t2-29,保藏編號(hào)gdmcc?no:65648。
2.由權(quán)利要求1所述類芽孢桿菌、其發(fā)酵液或發(fā)酵液的粗提物制備的菌劑、生物農(nóng)藥或生物肥料。
3.由權(quán)利要求1所述類芽孢桿菌或其菌劑制備的植物促生長(zhǎng)劑、農(nóng)用肥料、磷素活化劑、生防藥劑或抗菌劑。
4.權(quán)利要求1所述類芽孢桿菌或其菌劑的以下任一應(yīng)用:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用,其特征在于,1)中所述植物病原真菌包括辣椒疫霉菌(phytophthora?capsici)、茄鏈格孢菌(alternaria?solani)、尖孢鐮刀菌(fusariumoxysporum)、黃褐枝孢菌(cladosporium?fulvum)、灰葡萄孢菌(botrytis?cinerea)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用,其特征在于,2)中所述植物病害包括辣椒疫病、馬鈴薯早疫病、甜瓜枯萎病、番茄葉霉病、黃瓜灰霉病、番茄灰霉病。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用,其特征在于,4)中所述磷為有機(jī)磷。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用,其特征在于,11)中所述植物促生為普通土壤、酸性土壤、鹽堿土壤植物促生。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用,其特征在于,11)中所述植物促生的方法包括:用所述類芽孢桿菌的菌液對(duì)植物進(jìn)行浸種處理,或者,將菌液施用于植物根際土壤中。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用,其特征在于,11)中所述植物包括玉米。