[發(fā)明專利]一株解淀粉芽胞桿菌及其在防治蘋果重茬障礙中的應用

有效

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• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112266881B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 尹承苗;段亞楠;毛志泉;劉鑫;陳學森;沈向
• 申請（專利權）人: 山東農業(yè)大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C05F17/20;C05G3/60;A01N63/22;A01P3/00;C12R1/07
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 薛鵬喜

本發(fā)明公開了一株解淀粉芽胞桿菌及其在防治蘋果重茬障礙中的應用，該菌株已于2018年1月25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，其生物保藏號為：CGMCC NO.15307。本發(fā)明提供的菌株對多種病原菌有抑制作用，特別是對引起蘋果重茬障礙的尖孢鐮孢菌、輪枝鐮孢菌、層出鐮孢菌和腐皮鐮孢菌具有極強的拮抗效果。該菌株還能促進重茬蘋果樹幼苗地上部及地下部的生長；提高土壤中細菌含量，提高細菌真菌比值；提高蘋果重茬土壤中土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和過氧化氫酶的活性；在減輕蘋果重茬障礙方面具有優(yōu)異的效果，可用于蘋果重茬障礙的防治。

技術領域

本發(fā)明涉及農業(yè)微生物技術領域，具體涉及一株解淀粉芽胞桿菌及其在防治蘋果重茬障礙中的應用。

背景技術

我國蘋果栽培面積、總產量、人均占有量與出口量均居世界第一，已經(jīng)成為世界上最大的蘋果生產和消費國。目前，我國蘋果栽培面積有3700萬畝，蘋果產量約為4380萬噸，但這些傳統(tǒng)優(yōu)勢栽培地區(qū)的蘋果園主要是上個世紀80年代與90年代初建立的，大部分已進入衰老期，其中僅山東省在今后5年就有近6.7～10萬hm²蘋果園面臨更新。由于土地資源有限，在對老果園更新時，蘋果樹重茬栽培無法避免，導致重茬障礙的發(fā)生具有普遍性。與正常果園相比，重茬障礙可導致蘋果畝產量降低20～50％，給果園經(jīng)營者帶來巨大損失，嚴重制約了果樹產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。如何有效緩解或克服重茬障礙已成為我國蘋果產業(yè)可持續(xù)發(fā)展亟待解決的一項重要工作。

蘋果重茬障礙的致病因素非常復雜，包括生物和非生物因素兩大類，且以有害真菌為主的生物因素占主導地位。不同地區(qū)、不同果園重茬土壤中的有害真菌不同。已報道與蘋果重茬障礙有關的主要有害真菌屬有柱孢屬、鐮孢屬、絲核屬、疫霉屬和腐霉屬等。Franke-Whittle等研究認為柱孢屬和鐮孢屬是引起蘋果重茬障礙的主要有害菌。Tewoldemedhin等研究發(fā)現(xiàn)腐霉屬真菌是引起蘋果重茬障礙的主要有害真菌。Van Schoor等調查南非地區(qū)重茬蘋果園時，發(fā)現(xiàn)鐮孢屬、柱孢屬以及腐霉屬是引起重茬障礙的主要原因。Kelderer等研究表明，腐皮鐮孢菌、尖孢鐮孢菌、柱孢屬真菌和雙核絲核菌是引起意大利地區(qū)蘋果重茬障礙的主要病原。非生物因素包括土壤酚酸類物質積累、土壤理化性質惡化和土壤養(yǎng)分失衡等。前人研究認為，酚酸類物質在蘋果重茬障礙中發(fā)揮重要作用，且在重茬土壤環(huán)境中，根皮苷和串珠鐮孢菌共同作用加重了蘋果重茬障礙，進一步研究表明根皮苷能促進串珠鐮孢菌數(shù)量的急劇增長，并且促使其菌絲分裂速度加快。目前，對蘋果重茬病害的控制主要依賴于土壤熏蒸，如溴甲烷、氯化苦、棉隆、威百畝和福爾馬林等土壤消毒。雖然化學消毒可以有效地控制土傳病害，但使用這些化學消毒方法有幾個缺點，包括應用困難、成本高，以及一些化學消毒劑會污染環(huán)境和危害人類健康。生物防治由于其綠色、環(huán)保、低成本、可持續(xù)發(fā)展等特點，已廣泛應用于各種農林業(yè)防治。因此，選擇生物替代化學消毒來控制蘋果的重茬病害，以達到控制病害的發(fā)生和化學消毒的效果是非常重要的。

芽胞桿菌作為一類新的生物防治劑，其功能之一是防治植物的各種疾病。屬于芽胞桿菌屬的細菌被認為是安全的微生物，并具有滿足農業(yè)和工業(yè)需求來合成大量有益物質的顯著能力。解淀粉芽胞桿菌是一種非致病性細菌，可合成具有抵抗植物病原體活性的各種代謝物，而且大量研究發(fā)現(xiàn)它可誘導系統(tǒng)性免疫，產生具有抗性的內生孢子，在實際生產中具有廣泛的應用。但目前還很少見有用于防治蘋果重茬障礙的解淀粉芽胞桿菌的報道。

發(fā)明內容

針對上述現(xiàn)有技術，本發(fā)明從老齡蘋果園健康果樹根際土中分離得到一株解淀粉芽胞桿菌QSB-6，該菌株對尖孢鐮孢菌、輪枝鐮孢菌、層出鐮孢菌和腐皮鐮孢菌均具有顯著的拮抗作用；對導致蘋果重茬障礙的酚酸類物質具有降解效果；還能夠促進重茬蘋果樹的生長；可有效防控和緩解蘋果重茬問題。

具體的，本發(fā)明涉及以下技術方案：