高地芽胞杆菌ST15的筛选、鉴定及生防特性研究

doi:10.16409/j.cnki.2095-039x.2022.02.005

中国生物防治学报 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (2): 458-468.DOI: 10.16409/j.cnki.2095-039x.2022.02.005

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高地芽胞杆菌ST15的筛选、鉴定及生防特性研究

苗成琪^1,2, 赵延存¹, 包艳^1,2, 凌军¹, 刘嘉钰^1,2, 李朝辉¹, 刘凤权^1,2

1. 江苏省农业科学院植物保护研究所/省部共建国家重点实验室培育基地-江苏省食品安全重点实验室，南京 210014； 2. 南京农业大学植物保护学院，南京 210095

收稿日期:2021-04-30 出版日期:2022-04-08 发布日期:2022-04-20
通讯作者: 赵延存,博士,研究员,E-mail:zhaoyc27@126.com;刘凤权,博士,研究员,E-mail:fqliu20011@sina.com
作者简介:苗成琪,女,硕士研究生,E-mail:283444176@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金面上项目(32072379);省部共建重大自主研究项目(2021-SBGJ-ZZ-2)

Screening, Identification and Biocontrol Potential of Bacillus altitudinis ST15 against Xanthomonas oryzae

MIAO Chengqi^1,2, ZHAO Yancun¹, BAO Yan^1,2, LING Jun¹, LIU Jiayu^1,2, LI Chaohui¹, LIU Fengquan^1,2

1. Institute of Plant Protection, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences/Jiangsu Key Laboratory for Food Quality and Safety-State Key Laboratory Cultivation Base，Ministry of Science and Technology, Nanjing 210014, China; 2. College of Plant Protection, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China

Received:2021-04-30 Online:2022-04-08 Published:2022-04-20

摘要/Abstract

摘要： 本研究从梨树根际土壤分离筛选到1株生防细菌ST15，其对水稻黄单胞菌Xanthomonas oryzae具有较强拮抗活性，拮抗圈直径1.50～3.97 cm。基于菌落菌体形态、生理生化特征、16S rDNA和gyrB基因序列，该菌株被鉴定为高地芽胞杆菌Bacillus altitudinis。ST15的无菌发酵滤液对水稻黄单胞菌也具有较强拮抗活性，其拮抗活性分别是1 mg/mL噻唑锌溶液的1.54～1.64倍和10 μg/mL噻霉酮溶液的1.32～1.52倍；同时，研究发现ST15产生的次生代谢抗菌物质对高温、蛋白酶、酸碱（pH 3.0～11.0）及紫外光处理均表现较好稳定性。另外，研究发现ST15可显著促进水稻根系生长（P＜0.01），对3种常用化学杀细菌剂耐受性较强。田间试验表明，每次喷施ST15生防菌剂15 L/hm²，连续施用两次，其对水稻细菌性条斑病的防效为（63.51±3.28）%，与化学药剂3%噻霉酮悬浮剂的防效相近。综上，高地芽胞杆菌ST15是一株新的生防资源，在防治水稻细菌性条斑病和白叶枯病上具有良好的应用开发前景。

关键词: 高地芽胞杆菌, 水稻黄单胞菌, 生物防治, 促生

Abstract: In this study, a bacterial isolate ST15 was isolated from the rhizosphere soil of pear trees, which has strong antagonistic activity against Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) and X. oryzae pv. oryzicola (Xoc), and the antibacterial circle diameters were 1.50—3.97 cm. Based on the colonial and cellular morphology, physiological and biochemical characteristics, partial nucleotide sequences of 16S rDNA and gyrB gene, the isolate was identified as Bacillus altitudinis. The sterile filtrate of ST15 had strong antagonistic activity against Xoo and Xoc, and its antagonistic activity was 1.54—1.64 times that of 1 mg/mL zinc thiazole solution and 1.32—1.52 times that of 10 μg/mL benziothiazolinone solution, respectively. The secondary antibacterial substances of ST15 showed good stability to high temperature, protease, pH (3.0—11.0) and ultraviolet light treatment. In addition, ST15 can significantly promote the growth of rice roots (P＜0.01), and had strong tolerance to zinc thiazole, benziothiazolinone and trichloroisocyanuric acid which were the main chemical bactericides against rice bacterial leaf streak and bacterial leaf blight. Field test showed that when applied ST15 biocontrol agent twice continously at a dose of 15 L/hm², the control efficacy against rice bacterial leaf streak was(63.51±3.28)%, which was equal to that of the chemical bactericide 3% benziothiazolinone suspension. To sum up, B. altitudinis ST15 is a promising biocontrol bacterium for the control of rice bacterial leaf streak and bacterial leaf blight.

Key words: Bacillus altitudinis, Xanthomonas oryzae, biological control, growth promotion

中图分类号:

S476

苗成琪, 赵延存, 包艳, 凌军, 刘嘉钰, 李朝辉, 刘凤权. 高地芽胞杆菌ST15的筛选、鉴定及生防特性研究[J]. 中国生物防治学报, 2022, 38(2): 458-468.

MIAO Chengqi, ZHAO Yancun, BAO Yan, LING Jun, LIU Jiayu, LI Chaohui, LIU Fengquan. Screening, Identification and Biocontrol Potential of Bacillus altitudinis ST15 against Xanthomonas oryzae[J]. Chinese Journal of Biological Control, 2022, 38(2): 458-468.

参考文献

[1] 中国农业科学院植物保护研究所, 中国植物保护学会. 中国农作物病虫害-上册[M]. 北京: 中国农业出版社, 2015.
[2] Van den Mooter M, Swings J. Numerical analysis of 295 phenotypic features of 266 Xanthomonas strains and related strains and an improved taxonomy of the genus[J]. International Journal of Systematic Bacteriology, 1990, 40(4): 348-369.
[3] 冯爱卿, 陈深, 汪聪颖, 等. 7种杀菌剂对水稻白叶枯病防效评价[J]. 植物保护, 2020, 46(4): 282-286.
[4] 邱德文. 我国植物病害生物防治的现状及发展策略[J]. 植物保护, 2010, 36(4): 15-18.
[5] Fira D, Dimkić I, Berić T, et al. Biological control of plant pathogens by Bacillus species[J]. Journal of Biotechnology, 2018, 285: 44-55.
[6] Sunar K, Dey P, Chakraborty U,et al. Biocontrol efficacy and plant growth promoting activity of Bacillus altitudinis isolated from Darjeeling hills, India[J]. Journal of Basic Microbiology, 2015, 55(1): 91-104.
[7] Goswami M, Deka S. Isolation of a novel rhizobacteria having multiple plant growth promoting traits and antifungal activity against certain phytopathogens [J]. Microbiological Research, 2020, 240: 126516.
[8] 姜英华, 胡白石, 刘凤权. 植物土传病原菌拮抗细菌的筛选与鉴定[J]. 中国生物防治, 2005, 21(4): 260-264.
[9] 许帅, 谢学文, 张昀, 等. 马铃薯枯萎病生防芽胞杆菌筛选及生防效果研究[J]. 中国生物防治学报, 2020, 36(5): 761-770.
[10] 刘芳, 薛鹏琦, 乔俊卿, 等. 西藏低温适生芽孢杆菌的分离鉴定及其抗菌和促生作用[J]. 中国生物防治, 2010, 26(4): 453-460.
[11] Tamura K, Peterson D, Peterson N,et al. MEGA5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods[J]. Molecular Biology and Evolution, 2011, 28(10): 2731-2739.
[12] 付业勤, 蔡吉苗, 刘先宝, 等. 香蕉内生细菌分离, 活性评价及数量分布[J]. 热带作物学报, 2007, 28(4): 78-83.
[13] 农业部农药检定所. 农药田间药效试验准则(二)第105部分：杀菌剂防治水稻细菌性条斑病[S]. 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会.
[14] Buchanan R E, Bergey N E. Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology, 9th edition[M]. Baltimore: Williams and Wilkins Company, 1994.
[15] 黄梦桑, 杨瑞环, 阎依超, 等. 一株具有防治水稻条斑病潜力的高地芽胞杆菌181-7[J]. 植物病理学报, 2021(6): 962-974.
[16] 吉沐祥, 姚克兵, 李国平, 等. 枯草芽孢杆菌DJ-6与吡唑醚菌酯及其混配对草莓枯萎病的室内抑菌活性与田间促生防病效果[J].农业科学与技术(英文版), 2014, 15(11): 2020-2025.
[17] 陈志谊, 刘永峰, 刘邮洲, 等. 植物病害生防芽孢杆菌研究进展[J]. 江苏农业学报, 2012, 28(5): 999-1006.
[18] Miljaković, D, Marinković J, Balešević-Tubić2 S. The significance ofBacillus spp. in disease suppression and growth promotion of field and vegetable crops[J]. Microorganisms, 2020, 8(7): 1037.
[19] 钱常娣, 李宝庆, 赵添, 等. 枯草芽孢杆菌BAB-1脂肽类化合物的分离及稳定性分析[J]. 中国农业科技导报, 2009, 11(6): 69-74.
[20] 黄华毅, 黄咏槐, 黄焕华, 等. 枯草芽孢杆菌STO-12脂肽类物质抑菌活性及其特性分析[J]. 林业与环境科学, 2018, 34(4): 8-14.
[21] 高学文, 姚仕义, Huong P, 等. 基因工程菌枯草芽孢杆菌GEB3产生的脂肽类抗生素及其生物活性研究[J]. 中国农业科学, 2003, 36(12): 1496-1501.
[22] Olanrewaju O S, Glick B R, Babalola O O. Mechanisms of action of plant growth promoting bacteria[J]. World Journal of Microbiology & Biotechnology, 2017, 33(11): 197.
[23] Backer R, Rokem J S, Ilangumaran G, et al. Plant growth-promoting rhizobacteria: context, mechanisms of action, and roadmap to commercialization of biostimulants for sustainable agriculture[J]. Frontiers in Plant Science, 2018, 9(11): 1473.
[24] Wang W F, Wu Z S, He Y H, et al. Plant growth promotion and alleviation of salinity stress in Capsicum annuum L. by Bacillus isolated from saline soil in Xinjiang[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2018, 164: 520-529.
[25] 张荣胜, 戴秀华, 王晓宇, 等. 解淀粉芽胞杆菌Lx-11发酵培养和液体菌剂贮存研究[J]. 中国生物防治学报, 2014, 30(5): 672-677.

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Screening, Identification and Biocontrol Potential of Bacillus altitudinis ST15 against Xanthomonas oryzae

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[1]	李红梅, 王珺雅, 卓富彦, 朱景全, 涂雄兵, 张国财, BELINDA Luke. 黄脊竹蝗在中国的发生及防控技术[J]. 中国生物防治学报, 2022, 38(2): 531-536.
[2]	王亚南, 李萍, 贺玮玮, 张茂森, 王孟卿, 毛建军, 张礼生, 李玉艳. 丽草蛉三龄幼虫对斜纹夜蛾卵及低龄幼虫的捕食作用[J]. 中国生物防治学报, 2022, 38(2): 321-327.
[3]	郑雅楠, 张彦龙, 时勇, 范立淳, 李洋. 肿腿蜂对云杉花墨天牛防治效果的初步研究[J]. 中国生物防治学报, 2022, 38(2): 306-311.
[4]	李蕾, 张雷, 赵宗祥, 王梦茹, 李世广. 黄绿绿僵菌与反式茴香脑的相容性及其对菜青虫的联合毒力[J]. 中国生物防治学报, 2022, 38(2): 349-359.
[5]	付莉媛, 蔡瑞杰, 冯志敏, 宋新娜, 朱英波, 史凤玉, 刘建斌. 葡萄灰霉病生防芽胞杆菌的筛选与防效评价[J]. 中国生物防治学报, 2022, 38(2): 440-446.
[6]	王海霞, 郑成忠, 东保柱, 孟焕文, 周洪友, 孙瑞锋, 郑红丽. 燕麦内生细菌YN-J3的分离鉴定及防病促生作用研究[J]. 中国生物防治学报, 2022, 38(2): 447-457.
[7]	赵昱榕, 谢学文, 许帅, 谢华, 石延霞, 柴阿丽, 李磊, 李宝聚. 皮尔瑞俄类芽胞杆菌ZF390对黄瓜细菌性软腐病的防治效果[J]. 中国生物防治学报, 2022, 38(2): 476-486.
[8]	赵雨萌, 缪佩佩, 王旭东, 高坦坦, 史晓艺, 贾绍雷, 任争光, 赵晓燕. 解淀粉芽胞杆菌TR2对草莓土壤酶活性的影响与防病促生作用[J]. 中国生物防治学报, 2022, 38(2): 495-501.
[9]	程茵, 郑吉阳, 王敦. 三株球孢白僵菌的分离鉴定与其对粘虫的室内毒力[J]. 中国生物防治学报, 2022, 38(2): 521-530.
[10]	符振实, 唐思琼, 苏杰, 陈静, 张建萍. 三种杀虫（螨）剂对双尾新小绥螨捕食作用的影响[J]. 中国生物防治学报, 2022, 38(1): 42-49.
[11]	王秀娟, 张树武, 徐秉良. 木霉菌对植物寄生线虫防治作用机制[J]. 中国生物防治学报, 2022, 38(1): 133-139.
[12]	王亚楠, 陈莹莹, 范乐乐, 马桂珍, 李世东, 孙漫红, 暴增海. 粉红螺旋聚孢霉与枯草芽胞杆菌共培养发酵滤液生防与促生活性[J]. 中国生物防治学报, 2022, 38(1): 222-229.
[13]	汪茜, 李冬萍, 覃晓娟, 车江旅, 宋娟, 陈廷速. 姜瘟病生防菌幼套近明球囊霉N62的筛选鉴定[J]. 中国生物防治学报, 2022, 38(1): 267-274.
[14]	马娟, 郭笑笑, 李秀花, 王容燕, 高波, 陈书龙. 不同品系昆虫病原线虫抗逆性分析[J]. 中国生物防治学报, 2022, 38(1): 188-195.
[15]	牛洪涛, 胡慧, 张志春, 赵冬晓, 赵静, 王娜, 郭慧芳. 江苏草地贪夜蛾天敌资源调查及其在玉米田控害作用评价[J]. 中国生物防治学报, 2021, 37(6): 1152-1159.