一株链霉菌GS2及其应用

本发明属于农业微生物，涉及一株链霉菌gs2及其应用，具体涉及一株链霉菌gs2及其在促进植物生长、防治植物病害与制备利迪霉素类化合物中的应用。

背景技术：

1、植物病原菌引起的植物病害对农业生产造成严重的影响。传统的植物病害防治以化学农药为主，但化学农药的大量使用和滥用已造成环境污染，农药在农作物产品中的残留对人类健康的影响也越发引起人们的广泛关注。采用微生物进行生物防治具有成本低、对环境友好的特点，是农业综合防治的重要组成部分，已成为国内外的研究重点。筛选和构建具有性能优良的微生物菌株，开展生防菌剂的开发已成为植物病害防治的重要发展方向。

2、链霉菌是一类具有重要价值的微生物资源，能产生丰富多样的具有抗真菌活性的次级代谢产物，还可分泌一些水解酶破坏真菌细胞壁，产生吲哚乙酸等促植物生长的活性物质，在植物病害防治中发挥重要作用。一些放线菌资源，如streptomyces griseoviridisk61、streptomyces lydicus wyec108和streptomyces saraceticus kh400已被成功开发成为生防菌剂用于植物病害的防治。因此，链霉菌在生防菌剂的开发中具有重要的研究意义。

技术实现思路

1、为了筛选到能够作为生防菌剂且能产生有益化合物的链霉菌，本发明提供了一株链霉菌(streptomyces sp.)gs2，该菌株能够促进植物生长，防治植物病原菌引起的植物病害，且可发酵生产利迪霉素类化合物，具有广泛的应用前景。

2、为解决上述技术问题，并实现相应的技术效果，本发明提供了如下技术方案：

3、本发明的第一个目的是提供一株链霉菌(streptomyces sp.)gs2，该菌株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.28479，保藏日期为2023年9月19日，保藏单位地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所。

4、本发明的第二个目的是提供上述链霉菌gs2在促进植物生长中的应用。

5、在本发明的一种实施方式中，链霉菌gs2浓度在105cfu/ml～108cfu/ml范围内可促进植物生长。

6、在本发明的一种实施方式中，植物为大豆、油菜、黄瓜、水稻、辣椒、南瓜、土豆、小麦、玉米中的任意一种。

7、本发明的第三个目的是提供上述链霉菌gs2在防治植物病害中的应用，植物病害为由核盘菌属(sclerotinia sp.)、丝核菌属(rhizoctonia sp.)、刺盘孢菌属(colletotrichumsp.)、葡萄孢菌属(botrytis sp.)、链格孢菌属(alternaria sp.)、疫霉属(phytophthorasp.)、腐霉属(pythium sp.)中任意一种植物病原菌引起的植物病害。

8、在本发明的一种实施方式中，植物病害为由致病疫霉(phytophthorainfestans)、辣椒疫霉(phytophthora capsici)、大豆疫霉(phytophthora sojae)、终极腐霉(pythium ultimum)、瓜果腐霉(pythium aphanidermatum)、油菜菌核病病原菌(sclerotinia sclerotiorum)、交替链格孢(alternaria alternata)、水稻纹枯病病原菌(rhizoctonia solani)、黄瓜炭疽病病原菌(colletotrichum orbiculare)、番茄灰霉病病原菌(botrytis cinerea)中任意一种植物病原菌引起的植物病害。

9、本发明的第四个目的是提供一种含有上述链霉菌gs2的菌剂。

10、本发明的第五个目的是提供上述菌剂在促进植物生长中的应用。

11、在本发明的一种实施方式中，植物为大豆、油菜、黄瓜、水稻、辣椒、南瓜、土豆、小麦、玉米中的任意一种。

12、本发明的第六个目的是提供上述菌剂在防治植物病害中的应用，植物病害为由核盘菌属(sclerotinia sp.)、丝核菌属(rhizoctonia sp.)、刺盘孢菌属(colletotrichumsp.)、葡萄孢菌属(botrytis sp.)、链格孢菌属(alternaria sp.)、疫霉属(phytophthorasp.)、腐霉属(pythium sp.)中任意一种植物病原菌引起的植物病害。

13、在本发明的一种实施方式中，植物病害为由致病疫霉(phytophthorainfestans)、辣椒疫霉(phytophthora capsici)、大豆疫霉(phytophthora sojae)、终极腐霉(pythium ultimum)、瓜果腐霉(pythium aphanidermatum)、油菜菌核病病原菌(sclerotinia sclerotiorum)、交替链格孢(alternaria alternata)、水稻纹枯病病原菌(rhizoctonia solani)、黄瓜炭疽病病原菌(colletotrichum orbiculare)、番茄灰霉病病原菌(botrytis cinerea)中任意一种植物病原菌引起的植物病害。

14、在本发明的一种实施方式中，菌剂的施用方式为拌土、灌根、喷施、浸种和包衣中的任意一种或两种以上的组合。

15、在本发明的一种实施方式中，所述菌剂还含有农业上可接受的辅料。

16、本发明的第七个目的是提供上述链霉菌gs2在制备利迪霉素类化合物中的应用，其特征在于，利迪霉素类化合物的结构式如式i所示：

17、

18、式i中r为ch3或h，当r＝ch3时，利迪霉素类化合物为利迪霉素，当r＝h时，利迪霉素类化合物为去甲基利迪霉素。

19、在本发明的一种实施方式中，制备利迪霉素类化合物的具体方法如下：

20、1)将链霉菌gs2接种于种子培养基，经摇瓶培养获得种子液，再将种子液接种发酵培养基，经摇瓶培养获得发酵液；

21、2)对步骤1)获得的发酵液进行离心，收集菌体，加入萃取剂进行超声萃取，收集萃取剂得到粗提物；

22、3)对粗提物进行分离纯化获得利迪霉素和去甲基利迪霉素。

23、在本发明的一种实施方式中，步骤1)所述种子培养基和发酵培养基均为isp3液体培养基。

24、在本发明的一种实施方式中，步骤1)的具体方法为将活化后的链霉菌gs2接种于isp3液体培养基中，28℃振荡培养2-4d获得种子液；再将种子液按照体积百分比2％-10％接种于isp3液体培养基，28℃振荡培养5-10d获得发酵液。

25、在本发明的一种实施方式中，步骤2)所述萃取剂为甲醇，超声时间为30-50min。

26、在本发明的一种实施方式中，步骤3)所述分离纯化的具体方法为将步骤2)获得的粗提物与硅胶粉拌样后干法上柱，依次进行二氯甲烷/甲醇梯度洗脱，凝胶层析，二氯甲烷/甲醇洗脱，再经半制备hplc分离纯化获得利迪霉素和去甲基利迪霉素。

27、本发明的有益效果：

28、本发明提供的链霉菌gs2对多种植物病原微生物具有很强的抑制作用，特别是对大豆疫霉、辣椒疫霉和油菜菌核病病原菌等的抑制率接近100％，且对这些病原微生物引起的植物病害具有很好的防治效果。并且链霉菌gs2还可促进植物生长。相比于传统的化学防治手段，所述的链霉菌gs2能够安全、高效、无污染地进行植物病害的防治，减少对生态环境的污染，提高农产品的质量安全，保障人类的健康，作为生物菌剂进行开发具有较高的应用价值和较好的应用前景。

29、此外，链霉菌gs2经发酵可产生利迪霉素类化合物，包络利迪霉素和去甲基利迪霉素，链霉菌gs2可以作为一株新的利迪霉素类化合物的生产菌株用于利迪霉素类化合物的生产制备。