[發明專利]具殺線蟲活力的球毛殼菌及其產生的代謝物和應用

有效

• 申請號: 201210465068.8
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN102925369A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 朱旭東;胡陽;畢建男;阮維斌
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;A01N63/04;A01P5/00;C12R1/645
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

技術領域

本發明屬于微生物農藥技術領域。具體涉及一株具有殺線蟲活性的球毛殼菌，以及應用其真菌代謝物生物防治根結線蟲的方法。

背景技術

全世界嚴重危害植物的線蟲有根結線蟲、胞囊線蟲、滑刃線蟲、莖線蟲、粒線蟲及短體（根腐）線蟲等（劉維志，2002）。其中，根結線蟲（Meloidogyne?spp.）作為危害農作物的重要病原生物之一，給世界各地大面積的農作物帶來了極大的危害（趙鴻等，2003）。

根結線蟲寄主范圍很廣，超過3000種植物，分屬于114個科。茄科、葫蘆科和十字花科等植物，根結線蟲病較普遍。根結線蟲的生活史比較簡單，從卵發育成幼蟲，經四次蛻皮，最后變成成蟲。大多數線蟲生活周期大約為3－4周。根結線蟲產卵后，卵在卵殼內發育成一齡幼蟲，并在卵殼內脫皮一次，孵化后為二齡幼蟲，二齡幼蟲棲息在土壤內，伺機侵染，通常從根尖侵入根內，并在根內定居和生長，再經兩次脫皮變成四齡幼蟲，在第四次脫皮前，雄幼蟲變為細長形，雌幼蟲膨大為長梨形，最后一次脫皮后，分別成為雌、雄成蟲。雄蟲離開根在土壤中活動，雌蟲留在根內，可以不經交配而產卵，卵產在膠質的卵囊內。

在所有的根結線蟲中，南方根結線蟲（Meloidogyne?incognita，或M.?incognita）的危害最為嚴重。每年由根結線蟲造成的農作物減產損失大于1000億美元。現有的殺蟲劑不能有效的抑制不斷增長的線蟲數量。而大量使用溴甲烷或呋喃丹等劇毒農藥殺死根結線蟲的傳統方法，由于存在環境和食品安全風險，已經逐步被禁止使用。因此，尋找它們的替代物，如生物制劑和天然產物，以有效防治根結線蟲的危害已經成為國內外的研究熱點。研究發現許多真菌具有潛在的抗線蟲活性。

最近，子囊真菌球毛殼菌Chaetomium?globosum（或C.globosum）已開始應用于農業生物防治，例如，作為植物病原微生物和蚜蟲的生防制劑。也有一些報道稱此菌具有殺線蟲活性。C.globosum的粗制培養液能夠抑制M.?incognita和大豆孢囊線蟲（Heterodera?glycines）的卵孵化（Meyer等，2004）。球毛殼屬Chaetomium?Ch1001菌株的發酵液不僅對M.?incognita二齡幼蟲具有顯著的致死作用，還能夠明顯降低根結的形成數量（Yan等，2011）。但是，從C.globosum中分離鑒定殺線蟲活性的天然產物的研究極少。

食線蟲真菌可以產生次生代謝物以侵染或者殺死線蟲，這些天然化合物是具有潛力的用以控制線蟲的化學殺蟲劑和熏蒸劑的替代品。另外，考慮到普遍存在于土壤中，而且可以作為防治病原微生物和害蟲如蚜蟲的生物制劑，探索C.globosum的殺線蟲活力并提取生物制劑將成為今后商業和農業應用的重點研究。國內外文獻檢索表明，目前還沒有將球毛殼菌的次生代謝產物作為線蟲防治藥劑的報道。因此利用C.globosum的發酵產物制備殺線蟲劑是一條值得探索的途徑。

發明內容

本發明的目的是選擇對根結線蟲具有高殺蟲活性的真菌菌株，并將菌株按常規液體發酵培養后，從代謝產物中提取具有殺線蟲活性物質的有效成分，開發殺線蟲生物農藥，其中，所述的根結線蟲優選是南方根結線蟲。

本發明正是基于上述理論，以根結線蟲為靶標，從真菌次生代謝產物中尋找高效殺線蟲活性物質，擬為研究開發新型生物殺線蟲劑尋找新的資源。在尋找具有潛力的生物殺線蟲劑的過程中，我們分離得到一株球毛殼菌C.globosum?NK106，并且從其發酵液中分離純化出一種次生代謝產物球毛殼菌素chaetoglobosin?A（ChA）。進一步深入研究發現該菌株的發酵液和分離純化的ChA對M.?incognita具有很強的殺滅活性。

本發明首先提供了一株具有殺線蟲活性的真菌菌株，即子囊真菌球毛殼菌Chaetomium?globosum?NK106，已于2012年10月29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”（地址：北京市朝陽區大屯路，中國科學院微生物研究所），菌種保藏號CGMCC6716。C.globosum?NK106是從大量真菌菌株中篩選出的一株對南方根結線蟲具有良好殺線蟲活性的真菌菌株。

本發明同時從球毛殼菌C.globosum?NK106的發酵液中分離純化出一種次生代謝產物球毛殼菌素chaetoglobosin?A（ChA）。該代謝產物ChA能夠用于防治植物寄生線蟲，特別是對M.?incognita具有很強的殺滅活性。該代謝物是由本發明的真菌菌株經過常規的液體發酵培養后提取制備的。

本發明的優點和積極效果：