[發明專利]高產吩嗪-1-羧酸和吩嗪-1-酰胺的根際假單胞菌

有效

• 申請號: 201310511796.2
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN103834585A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 周蓮;何亞文
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P17/12;A01N43/60;A01P1/00;C12R1/385
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 牛山;陳少凌

技術領域

本發明屬于微生物技術領域，具體涉及一株高產吩嗪-1-羧酸和吩嗪-1-酰胺的根際假單胞菌。

背景技術

世界人口在近半個世紀以來急劇增長，而全球耕地面積卻逐年減少，因此全球糧食需求總量不斷提高。當代農業生產中，農藥的應用極大程度地保障了糧食產量。特別是近些年逐漸崛起的生物農藥，在不以污染環境為代價的基礎上，對農作物病蟲害進行防治，為提高糧食產量和品質做出了巨大的貢獻。生物農藥是指利用生物活體(包括動物、植物、微生物)或其代謝產物殺滅或抑制農業有害生物(包括害蟲、致病細菌和致病真菌)的農藥制劑。由于源于自然，生物農藥通常具有高效、廣譜及與環境相容性好等特點，已成為當代農業發展的必然趨勢。

植物根際促生菌(plant?growth?promoting?rhizobacteria，PGPR)是指存在于植物根系周圍的一類可促進植物生長或加強其對礦質營養的吸收和利用，并能抑制有害生物的有益菌類；PGPR亦是自然界饋贈于人類社會的資源寶庫，眾多生物農藥均源于PGPR及其代謝產物。歷經長期大量的基礎及應用研究，國內外已有越來越多源于PGPR的生物農藥被發現并被應用于生物防治之中，例如：枯草芽孢桿菌QST713制劑可用于防治櫻桃、瓜類蔬菜、葡萄番茄等作物由真菌和細菌引起的瘡痂病、白粉病、褐斑病、早疫病、細菌性斑點病等多種病害；熒光假單胞菌PF—A22UL菌株可有效防治黃瓜白粉病；銅綠假單胞菌菌株63—28用于防治觀賞植物由真菌侵染引起的植物根部枯萎病；井岡霉素是由水鏈霉菌井岡變種產生的一種多組分氨基糖苷類抗生素，被大量應用于水稻紋枯病的生物防治。

井岡霉素于上個世紀70年代開始使用，目前已成為我國使用量最大的農用抗生素；然而，在經歷了近40年的使用期后，部分水稻紋枯病菌對井岡霉素已產生了一定的抗藥性。申嗪霉素源于具有我國自主知識產權的熒光假單胞菌M18，是新一代的綠色生物農藥，其主要成分是由M18菌株發酵生產的一種次生代謝產物吩嗪-1-羧酸可用于防治水稻紋枯病、西瓜枯萎病和甜椒疫病等真菌性根腐和莖腐病害。申嗪霉素的大田試驗表明：申嗪霉素、井岡霉素和進口農藥“滿穗”都能有效防治水稻紋枯病，申嗪霉素的實際使用量為1克／畝田，為井岡霉素的五分之一左右，是“滿穗”的三分之一。但是在一般條件下，申嗪霉素在野生型菌株M18中的發酵效價約為0.05～0.1克／升(葛宜和等，假單胞菌gacA插入突變對藤黃綠膿菌素和吩嗪-1-羧酸合成代謝的差異性調控；微生物學報，第44卷第6期，2004)，不利于生產。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種高產吩嗪-1-羧酸和吩嗪-1-酰胺的植物根際促生假單胞菌，根際銅綠假單胞菌PA1201；所述吩嗪-1-酰胺為新型抑菌化合物，利用本發明菌株的發酵次生代謝產物可制備能夠有效控制植物真菌性病害和細菌性病害的微生物源農藥。

本發明菌株是在重慶市郊區水稻大田中采集根系土壤樣品時，分離純化得到的一種野生型環境微生物。經16s?rDNA序列分析和MIDI?SHERLOCK微生物自動鑒定系統分析，該菌株被鑒定為銅綠假單胞菌(Pseudomonas?aeruginosa)，并被命名為PA1201。本發明的菌株銅綠假單胞菌PA1201，Pseudomonas?aeruginosa?PA1201已于2013年9月23日在中國典型培養物保藏中心(地址：中國武漢，武漢大學，郵編：430072)保藏，分類命名為銅綠假單胞菌(Pseudomonas?aeruginosa)，保藏號為CCTCC?NO：M2013441。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

第一方面，本發明涉及一株高產吩嗪-1-羧酸和吩嗪-1-酰胺的根際假單胞菌，所述根際假單胞菌為銅綠假單胞菌(Pseudomonas?aeruginosa)PA1201CCTCC?M2013441。

第二方面，本發明涉及一種用前述的根際假單胞菌制備吩嗪-1-羧酸和吩嗪-1-酰胺的方法，所述方法具體包括如下步驟：

A、菌株發酵；

B、調節發酵液pH值為3.0～4.0，加入氯仿對發酵液進行萃取，即得所述吩嗪-1-羧酸和吩嗪-1-酰胺。