[發明專利]拮抗赤霉病菌和菌核病菌的水稻內生固氮菌及其用途

有效

• 申請號: 201110197669.0
• 申請日: 2011-07-15
• 公開（公告）號: CN102250810A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 孫建光;徐晶;高淼;胡海燕
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;A01N63/00;A01P3/00;C12N9/02;C05F11/08;C05G3/00;C12R1/07
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;任鳳華

技術領域

本發明涉及拮抗赤霉病菌和菌核病菌的水稻內生固氮菌及其用途。

背景技術

氮肥是農業生產中最重要的生產資料之一。生產化學氮肥消耗大量能源，占生產總成本的70％～80％。近年來能源日趨緊張，我國化肥生產用煤價格飚升導致化學氮肥價格上漲，農民難以承受，反響強烈。此外，化學氮肥在提高作物產量、保障我國糧食安全方面發揮了巨大作用，但是不合理施氮已經形成了嚴重的面源污染，造成一系列的嚴重危害，如太湖藍藻事件令人觸目驚心。城市地下水硝酸鹽污染已經對飲用水安全造成了威脅。

大氣中含有78％的氮素，但其存在形式是分子態氮氣，動植物不能直接利用，自然界只有某些原核微生物具有直接利用大氣中氮氣的能力，將其還原成氨，這就是生物固氮作用。選用高效固氮微生物菌種工廠化生產制成菌劑，或進一步與其它富含植物營養的物料復合加工成生物制品，應用于農業生產，可以提供作物氮素營養，改善作物根際生態環境，提高土壤生物肥力性狀，這就是通常所說的固氮微生物菌劑或固氮微生物肥料。生物氮肥具有多種優勢：①生物氮肥由可再生的生化制劑和活體微生物組成，可以再生，不存在資源枯竭問題，是可持續發展農資產品。②生物氮肥是環境友好型肥料，其生產和使用過程均不產生三廢等污染性物質，而且能改善土壤理化性質，提高土壤肥力，是生態農業農資產品。③生物氮肥生產耗能少、成本低，其成本僅為等效化學氮肥的20％～40％，可以為國家節省大量的煤炭和石油等能源戰略物資。④使用生物氮肥可以顯著降低農業生產成本，提高農產品品質，提升土壤肥力，使農民受益，促進社會和諧發展。

作物赤霉病的病原菌為玉米赤霉菌(Gibberella?zeae)無性世代為禾谷鐮刀菌(Fusarium?graminearum)，是糧食作物的重要致病菌。我國小麥赤霉病有95％是麥類赤霉病菌引起的，是長江中下游冬麥區和東北春麥區的重要病害，發病時經常造成20％～30％的產量損失。此外，該菌還侵染玉米、水稻、大麥等作物，引起苗枯、莖腐、基腐、穗腐等。菌核病的病原菌是菌核病菌(Sclerotinia?sclerotiorum)，其形態特征表現為：子囊盤小，呈小杯狀，淺肉色至褐色，單個或幾個從菌核上生出，直徑0.5-1cm，柄褐色細長，彎曲，長3-5cm，向下漸細，與菌核相連。菌絲體可以形成菌核，長柄的褐色子囊盤產生在菌核上。菌核形狀多樣，長3-15μm。子囊圓柱形，120-140μm×11μm，孢子通常8個，單行排列，橢圓形，8-14μm×4-8μm，側絲細長，線形，無色，頂部較粗。該菌是一種危害作物和蔬菜的世界性的重要的植物病原菌，廣泛地侵染、危害十字花科、豆科、茄科、蕓香科等植物，如造成油菜、大豆、向日葵、黃瓜、辣椒等經濟作物和蔬菜菌核病。目前對上述真菌病害的防治主要依靠化學農藥，然而化學防治不僅成本高、污染環境，而且防效也不理想，同時食品的安全性也受到嚴重影響。

菌種是微生物肥料生產應用的基礎。目前，限制我國微生物肥料行業發展的瓶頸就是高效菌種的選育問題。農業生產迫切需求固氮效能高、拮抗病原真菌、抗逆性強、貨架期長的微生物肥料生產用菌種。

發明內容

本發明的目的是提供一株可以在水稻體內進行高效固氮，并且拮抗作物赤霉病病原菌玉米赤霉菌(Gibberella?zeae)和作物菌核病病原菌核盤菌(Sclerotinia?sclerotiorum)的細菌。

本發明所提供的水稻內生固氮菌，是芽孢桿菌(Bacillus?sp.)GDSD223，該菌株已于2011年7月6日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(簡稱CGMCC，地址為：北京市朝陽區北辰西路1號院3號)，保藏編號為CGMCC?No.5036。

本發明的另一個目的是提供一種菌劑，該菌劑的活性成分為所述的芽孢桿菌(Bacillus?sp.)GDSD223?CGMCC?No.5036。

該菌劑除包含作為活性成分的芽孢桿菌(Bacillus?sp.)GDSD223?CGMCC?No.5036外，還可包括輔料，如草炭、動物的糞便、各類作物的秸稈、松殼、稻草、花生皮等。

該菌劑可用于抑制病原真菌、防治植物真菌病害、固氮、產生固氮酶等。

所述芽孢桿菌(Bacillus?sp.)GDSD223?CGMCC?No.5036在制備下述1)-4)中任一菌劑中的應用也屬于本發明的保護范圍：

1)用于抑制病原真菌的菌劑；

2)用于防治植物真菌病害的菌劑；

3)用于固氮的菌劑；