本技术涉及农业微生物学技术领域,介绍了一种新型多粘类芽胞杆菌,该菌株具备秸秆降解能力、广谱抑菌效果以及高效杀虫活性。该菌株的应用可促进农业可持续发展,减少化学农药的使用,对环境保护和生态平衡具有重要意义。
背景技术
纤维素是世界上第一大生物质资源,虽然纤维素酶最早是在真菌中发现的,但是细菌相较于真菌,具有独特的纤维素分解机制以及高度的酶专一性。纤维素降解菌具有多种酶系统协同作用,以提供更多的功能和效率,此外,细菌相对于真菌更容易在低成本培养基上培养,而且更容易基因工程的改造。与此同时,细菌还可以产生大量的拮抗植物病原菌的次级代谢产物及其它植物激素,以起到促进植物生长及生物防治的效果。秸秆是我国最大的农业残留物,每年生产高达7亿吨,其主要成分为纤维素。然而,我国对秸秆资源的利用并不充分,尤其在较为寒冷的北方,由于温度低等原因影响,秸秆进入土壤之后,腐解较慢,达不到预期的效果。因秸秆腐熟不完全带来的病虫害、粮食减产、土壤肥力下降等问题更是不容忽视。为了使秸秆在低温或常温条件下快速腐解,起到培肥土壤,又不影响下季耕种的作用,在秸秆还田的同时施用低温高效快速分解秸秆的菌剂是非常必要的。
与此同时,农作物病虫害是我国的主要农业灾害之一,它具有种类多、影响大、并且高频率爆发成灾等特点。我国是农业大国,农作物病虫害发生的范围和严重程度严重影响了我国农业生产。我国农作物常见的有以下种类的病虫害:棉蚜,稻纹枯病、稻瘟病、麦类赤霉病等真菌性病害,以及青枯病等细菌性病害,已成为严重影响我国农业生产的重大病虫害。
多粘类芽胞杆菌(Paenibacilluspolymyxa)由于产生一系列的植物生长素、多糖降解酶及抗菌类物质而广泛应用于农林业中,具有促进植物生长、秸秆腐熟、防治植物病害及诱导植物抗性等作用。CN117286048A公开了一种多粘类芽胞杆菌X-32,该菌株的培养产物对纤维素具有优良的降解活性,在60h时滤纸条已经完全降解为糊状;培养21天时,对水稻秸秆的降解率达48.26%。CN101712941A公开了一种多粘类芽胞杆菌ZJU0901,该菌株可在离体条件下对青枯菌不同生化型菌株的生长产生抑制作用,能有效防治植物青枯病。CN106591203A公开了一种多粘类芽胞杆菌KM2501-1,该菌株的固态发酵产生的挥发性物质对植物病原线虫南方根结线虫和动物病原线虫捻转血矛线虫有很好的防治效果;该菌的发酵上清液也有很好的防治南方根结线虫和多种病原真菌效果;同时,多粘类芽胞杆菌及其代谢产物具有很好的促进番茄植株生长特性,并且其发酵上清液具有很好的抑制根结线虫卵孵化效果。
通过检索国内外现有技术,目前尚无同时具有秸秆降解、广谱抑菌和高效杀虫活性的多功能多粘类芽胞杆菌的文献报道。
实现思路