一株高效毒杀植物寄生线虫的巨大芽胞杆菌及其应用

本发明属于农业微生物，具体涉及一株新菌株巨大芽胞杆菌及其在植物寄生线虫尤其是根结线虫、孢囊线虫防治方面的应用。

背景技术：

1、植物寄生线虫是引起我国乃至世界农作物病害的重要病原微生物之一，具有隐蔽不可见、生活周期短、繁殖系数大、种类繁多、分布传播广和危害难以辨识等特点。植物寄生线虫宿主范围广泛，对小麦、玉米、水稻、烟草、马铃薯、大豆、蔬菜等粮食和经济作物造成严重减产，严重阻碍我国粮食、经济作物安全生产。据估计，全球农业生产中因其危害造成的经济损失每年高达1570亿美元，我国每年由于植物寄生线虫造成的损失也超过35亿美元，其中又以根结线虫和孢囊线虫为最。

2、根结线虫为专性活体营养寄生线虫，主要分布于3-10厘米的表层土壤中，通过在宿主根系建立由巨大细胞形成的取食位点来获取营养。而孢囊线虫是仅次于根结线虫的一类重要植物病原线虫，其孢囊为贮卵机构，由成熟雌虫经过角质膜逐渐增厚、变硬和颜色加深后直接转变形成，从而抵抗不良环境，保护内部贮卵。这两类植物寄生线虫分布广泛，寄主种类多，对我国的农业生产造成巨大损失。针对植物寄生线虫带来的病害，传统防治的措施有轮作、土壤改良、高温闷棚、暴晒耕作土、土壤药剂消毒等，但效果有限，无法根治。化学防治仍是目前防治线虫病的主要手段，然而大量施用化学药剂不仅使线虫抗药性问题愈发突出，更对人体健康及环境污染带来不容忽视的潜在威胁。

3、目前，生物农药作为新兴的农药类型，具有长效、稳定、安全低毒和环境友好等特点，为国家所重视，是现阶段农药开发的重点研究方向。

技术实现思路

1、鉴于现有资源及技术存在的不足，本发明的首要目的在于提供一株对植物寄生线虫具有高毒杀活性的生防菌，且此菌株对南方根结线虫等根结线虫属及大豆孢囊线虫等具有高毒杀作用，可用于植物寄生线虫病的生物防治。

2、为了实现上述技术目的，本发明人长期致力于芽胞杆菌杀线虫的资源挖掘及研究，从多个生态中分离、鉴定并保存了上千株有杀虫潜力的芽胞杆菌，发现多株具有高毒杀线虫活力的芽胞杆菌菌株，并对这些有杀虫活性的芽胞杆菌进行了深入研究，由此开展了对植物寄生线虫具有防治价值的芽胞杆菌资源的挖掘。通过大量的实验室生测、温室大棚盆栽及田间实验，筛选并鉴定出一株对防治植物寄生线虫具有显著效果的生防芽胞杆菌。根据其菌落形态特征、分子生物学实验及基因组测序后，发明人最终确定该菌为芽胞杆菌属，具体为巨大芽胞杆菌(priestia megaterium)，并命名为bmb25109。该菌株于2022年6月15日保藏于中国湖北省武汉市洪山区武汉大学中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为cctcc m 2022898。

3、需要说明的是，本发明分离得到的巨大芽胞杆菌(priestia megaterium)具有如下形态学特征：

4、形态学特征：巨大芽胞杆菌bmb25109为革兰氏阳性菌，一种大形的产芽孢、以周生鞭毛运动的革兰氏阳性杆菌，杆状，末端圆，单个或呈短链状排列。其芽胞为圆形，中生或次端生。菌落呈液滴状，乳白色或淡黄色,不透明，边缘较为圆整，表面光滑、隆起，挑起时有粘连情况(参见图1(a)和图1(b))。

5、另外，本发明的第二个目的在于提供一株生防芽胞杆菌的应用，即上述的生防芽胞杆菌巨大芽胞杆菌bmb25109在防治农业线虫病害中的应用。以及，上述生防芽胞杆菌在制备防治农业线虫病害的生物农药和/或生物有机肥中的应用。

6、最后，本发明的第三个目的在于提供一种对植物寄生线虫具有高毒杀活性的制剂，该制剂的活性成分由上述巨大芽胞杆菌(priestia megaterium)的发酵液制备而成。

7、相较于现有技术，本发明提供的生防芽胞杆菌bmb25109具有以下显著优点：

8、(1)该菌株对南方根结线虫及大豆孢囊线虫有高毒杀作用，与此同时，其对秀丽隐杆线虫毫无活性，杀虫专一性优异，对环境友好。

9、(2)相较于其它生物农药，该菌株的发酵上清液毒杀活性生效快，其5倍稀释液对南方根结线虫及大豆孢囊线虫的生物活性测定时1h内具有100％致死活性。

10、(3)该菌株发酵产生杀线虫活性物质所需时间短，在实验室内发酵10h后即产生了大量的活性物质，具有很好的毒杀效果。

11、(4)将本发明菌株bmb25109的发酵液施用于根结线虫侵染严重的烟草幼苗，结果显示在盆栽试验中对根结线虫有很好的防效，与化学农药效果相当。

12、(5)该菌株在发酵期间产生了丙酰胺、乙酸、异丙酸、异丁酸等多种对根结线虫具有毒杀活性的酰胺类及小分子酸类化合物。

技术特征：

1.一种巨大芽胞杆菌(priestiamegaterium)bmb25109，其在中国典型培养物保藏中心的保藏编号为cctccno：m2022898。

2.权利要求1所述的巨大芽胞杆菌(priestiamegaterium)bmb25109在防治农业线虫病害中的应用。

3.权利要求1所述的巨大芽胞杆菌(priestiamegaterium)bmb25109在制备防治农业线虫病害的生物农药和/或生物有机肥中的应用。

4.根据权利要求2或3所述的应用，其特征在于，所述的农业线虫选自如下的一种或两种以上：根结线虫属、孢囊线虫属。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的根结线虫属为南方根结线虫，所述的孢囊线虫属为大豆孢囊线虫。

6.一种对植物寄生线虫具有高毒杀活性的制剂，其特征在于，该制剂的活性成分由权利要求1所述巨大芽胞杆菌(priestiamegaterium)bmb25109的发酵液制备而成。

技术总结
本发明提供了一株高效毒杀植物寄生线虫的巨大芽胞杆菌及其应用，属于农业微生物技术领域。该菌株为巨大芽胞杆菌(Priestiamegaterium)BMB25109，其在中国典型培养物保藏中心的保藏编号为CCTCCNO：M2022898。本发明菌株可高效毒杀植物寄生线虫的活性在实验室发酵条件下及工业培养基发酵条件下均以盆栽实验的方式进行了验证，同时更进一步采用田间实验的方式证明了该菌株工业发酵液可以很好地控制南方根结线虫的定殖，其防效与市售药物路富达相当，存在显著的开发价值。

技术研发人员：孙明,代大东,张书荣,彭东海,郑金水
受保护的技术使用者：华中农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15