本發明屬于農業生物,具體涉及一株殺結核鏈霉菌及其在植物病毒防控和在害蟲防治的應用。
背景技術:
1、植食性昆蟲嚴重影響全球農業生產,每年造成約10-20%的糧食減產。這一現象不僅威脅全球糧食安全,還對農業經濟帶來了巨大沖擊。而近年來,氣候變化、全球化和農業集約化等多種因素的交互作用,進一步加劇了害蟲爆發的頻率和規模,使得防治工作愈發復雜。目前,化學殺蟲劑仍然是害蟲防治的主要手段,但其長期不當使用已經引發了一系列嚴重的生態和環境問題。
2、化學農藥的廣泛使用對生態系統中的其他生物造成了連帶危害。鳥類和水生無脊椎動物等有益生物由于直接接觸或通過噴霧漂移、農藥浸出等方式暴露在農藥毒性中,生態平衡因此被打破。高毒性和殘留性的化學農藥在環境中長期存在,會引起生物體內的累積效應,導致不可逆的生態損害。此外,害蟲對化學殺蟲劑的抗性不斷增強,迫使農業生產者使用更高劑量或更為劇烈的化學藥物,形成了一個難以打破的惡性循環。
3、生物農藥因其環境友好性和相對較低的副作用,被認為是比化學農藥更安全、更可持續的替代品。例如,蘇云金芽孢桿菌(bt)、白僵菌和綠僵菌等菌劑已被廣泛應用于害蟲防治。然而,這些生物殺蟲劑在實際應用中也存在明顯的局限。bt僅對特定的鱗翅目害蟲有效,而白僵菌和綠僵菌的作用速度慢,藥效受到環境溫度、濕度等條件的顯著影響。更為嚴峻的是,部分害蟲已經對這些生物菌劑產生了抗性,迫切需要進一步挖掘更多高效且穩定的生物殺蟲菌株,豐富生物殺蟲劑的選擇范圍。
4、除了昆蟲帶來的挑戰,植物病毒也是導致作物減產的主要因素之一。植物病毒通過各種媒介(如昆蟲、土壤、種子)迅速傳播,常常引發大范圍的病害,導致嚴重的經濟損失。這類病毒的防治難度極大,因為它們在感染初期往往難以檢測,而一旦發現,作物往往已經受到嚴重破壞。目前,針對植物病毒的有效防控手段極為有限,主要依賴于培養抗病毒品種和控制傳播媒介。然而,抗性品種的培育周期長、效果不一,且病毒變異迅速,往往使得抗性基因很快失效。控制傳播媒介雖然有效,但對于多種傳播途徑共存的情況,這種策略的效果有限。由于植物病毒對全球作物產量的威脅越來越大,研發高效且可持續的防控技術成為當務之急。相比于傳統的化學藥劑和抗性品種,生物制劑作為一種新興的防控途徑,展現出巨大的潛力。
技術實現思路
1、本發明的目的在于解決現有技術存在的上述不足中的至少一項。例如,本發明的目的之一在于提供一株能夠高效殺滅殺鱗翅目害蟲的結核鏈霉菌。以解決現有技術中生物農藥殺蟲范圍小,見效慢,藥效受環境影響較大的缺點,能夠有效實現防控由害蟲攜帶的病毒感染農作物。
2、為了實現上述目的,本發明的一方面提供了一株殺結核鏈霉菌,所述殺結核鏈霉菌的分類命名為殺結核鏈霉菌streptomyces?tubercidicus?bz23,已于2024年08月05日保藏于中國典型培養物保藏中心,其保藏編號為cctcc?no:?m?20241748。
3、進一步地,所述殺結核鏈霉菌的16s?rrna序列如seq?id?no.1所示,所述殺結核鏈霉菌的atp合成酶β亞基基因部分序列如seq?id?no.2所示,所述殺結核鏈霉菌的dna拓撲異構酶亞基b部分序列如seq?id?no.3所示,所述殺結核鏈霉菌的重組酶reca部分序列如seqid?no.4所示所述殺結核鏈霉菌的dna導向rna聚合酶β亞基基因部分序列如seq?id?no.5所示。
4、進一步地,所述殺結核鏈霉菌在馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基上以28℃培養7d后,在培養基上產生氣生菌絲和基內菌絲,在生長后期會分泌黃色色素至培養基,菌落邊緣不整齊,所述氣生菌絲呈白色至灰色,所述基內菌絲呈黃色。
5、本發明的又一方面提供了一株殺結核鏈霉菌的篩選方法,通過梯度稀釋法對土壤樣本中鏈霉菌進行分離。
6、進一步地,所述梯度稀釋法包括如下步驟:稱取10克土壤,倒入裝有90ml無菌水的錐形瓶內,并置于搖床中28℃?200?rpm震蕩30分鐘;吸取1ml土壤懸液于裝有9ml無菌水的離心管中,充分混勻;依次稀釋土壤懸液至10-3、10-4、10-5;吸取100μl稀釋至10-3、10-4、10-5的土壤懸液涂布于含有萘啶酮酸(25μg/ml)、放線菌酮(25μg/ml)和制霉菌素(25μg/ml)的淀粉酪蛋白固體培養基上,28℃培養5-7d。挑取菌落顏色白堊狀,表面粗糙、干燥,菌落質地不易挑起,培養后期產基內菌絲等符合鏈霉菌培養特性的單菌落至含有萘啶酮酸(25μg/ml)、放線菌酮(25μg/ml)和制霉菌素(25μg/ml)的淀粉酪蛋白液體培養基中,28℃,200rpm擴繁培養5-7天;再用10μl接種環接種至含有萘啶酮酸(25μg/ml)、放線菌酮(25μg/ml)和制霉菌素(25μg/ml)的淀粉酪蛋白固體培養基進行劃線純化培養;挑取純化的分離株單菌落進行擴繁;將擴繁的分離株菌懸液用甘油進行保菌操作,保菌操作為將鏈霉菌的菌懸液與50%甘油以1:1比例混合后置于-80℃超低溫冰箱保存。
7、本發明的又一方面提供了一種生物制劑,生物制劑包括如上所述的殺結核鏈霉菌,或其菌懸液,或其培養液,或其發酵產物,或其干粉菌劑。
8、進一步地,所述干粉菌劑通對殺結核鏈霉菌進行發酵獲得發酵液,將發酵液經冷凍干燥獲得干粉菌劑或將發酵液經過噴霧干燥獲得干粉菌劑。
9、本發明的再一方面提供了一株殺結核鏈霉菌的應用,包括根據如上所述的結核鏈霉菌或其生物制劑,在抑制大豆疫霉病原菌中的應用。
10、進一步地,還包括在抑制尖孢鐮刀菌中的應用。
11、進一步地,還包括在制禾谷鐮刀菌中的應用。
12、進一步地,還包括在防控植物病毒病中的應用,所述植物病毒病包括煙草花葉病毒(cmv)。
13、進一步地,還包括在害蟲防治中的應用,所述害蟲為鱗翅目害蟲。
14、進一步地,鱗翅目害蟲包括,玉米螟、草地貪夜蛾以及勞氏粘蟲。
15、本發明與現有技術相比,具有如下的優點和有益效果:
16、1、本發明的殺結核鏈霉菌streptomyces?tubercidicus?bz23能夠有效抑制大豆疫霉、尖孢鐮刀菌、禾谷鐮刀菌的菌絲生長;在平板對峙培養條件下,接菌培養3~7天后對大豆疫霉的抑制率達到近100%處理效果顯著。
17、2、本發明的殺結核鏈霉菌streptomyces?tubercidicus?bz23同樣也具備防控植物病毒病的功能,特別是對于煙草花葉病毒(cmv)具備極佳的殺滅效果。
18、3、本發明的殺結核鏈霉菌streptomyces?tubercidicus?bz23在具有抑菌效果的同時也具備良好的殺滅害蟲的效果,特別是對于鱗翅目的玉米螟、草地貪夜蛾以及勞氏粘蟲具備良好的殺滅效果,將本發明殺結核鏈霉菌的凍干發酵液飼喂玉米螟10天死亡率能達到94%,飼喂草地貪夜蛾10天死亡率能達到100%,飼喂勞氏粘蟲10天死亡率能達到95%。
1.一株殺結核鏈霉菌,其特征在于,所述殺結核鏈霉菌的分類命名為殺結核鏈霉菌streptomyces?tubercidicus?bz23,已于2024年08月05日保藏于中國典型培養物保藏中心,其保藏編號為cctcc?no:?m?20241748。
2.根據權利要求1所述的殺結核鏈霉菌,其特征在于,所述殺結核鏈霉菌的16s?rrna序列如seq?id?no.1所示,
3.根據權利要求1所述的殺結核鏈霉菌,其特征在于,所述殺結核鏈霉菌在馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基上以28℃培養7d后,在培養基上產生氣生菌絲和基內菌絲,在生長后期會分泌黃色色素至培養基,菌落邊緣不整齊,
4.一株殺結核鏈霉菌的篩選方法,其特征在于,通過梯度稀釋法對土壤樣本中鏈霉菌進行分離,得到權利要求1~3中任一項所述的殺結核鏈霉菌。
5.一種生物制劑,其特征在于,所述生物制劑包括如權利要求1所述的殺結核鏈霉菌,或其菌懸液,或其培養液,或其發酵產物,或其干粉菌劑。
6.根據權利要求1所述的殺結核鏈霉菌或權利要求5所述的生物制劑在抑制大豆疫霉病原菌中的應用。
7.根據權利要求1所述的殺結核鏈霉菌或權利要求5所述的生物制劑在抑制尖孢鐮刀菌中的應用。
8.根據權利要求1所述的殺結核鏈霉菌或權利要求5所述的生物制劑在抑制禾谷鐮刀菌中的應用。
9.根據權利要求1所述的殺結核鏈霉菌或權利要求5所述的生物制劑在防控植物病毒病中的應用,其特征在于,所述植物病毒病包括煙草花葉病毒。
10.根據權利要求1所述的殺結核鏈霉菌或權利要求5所述的生物制劑在害蟲防治中的應用,其特征在于,所述害蟲為鱗翅目害蟲。