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一种能防治线虫生物代谢产物及其应用

阅读:160发布:2020-06-26

专利汇可以提供一种能防治线虫生物代谢产物及其应用专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种能防治 植物 寄生 线虫 的 微 生物 代谢产物,属微生物 农药 技术领域。本发明的代谢产物是一种化合物ANMY16,是通过黑曲霉(Aspergillus niger)D16菌株 发酵 培养后,从培养液中分离获得的。D16菌株已于2015年9月10日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号:CGMCC11340。本发明的代谢产物能杀死植物寄生线虫,对植物寄生线虫病的防治率>75%。,下面是一种能防治线虫生物代谢产物及其应用专利的具体信息内容。

1.一种由黑曲霉Aspergillus niger-D16菌株产生的能防治植物寄生线虫的代谢产物ANMY16,其特征在于:
1.1该化合物由黑曲霉Aspergillus niger-D16菌株产生,该菌株于2015年9月10日保藏在中国生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号:CGMCC11340;
1.2 该化合物的分子式为C2H2O4•2(C2HO4)•C2O4•4(H2O)•2(Ca),其数据信息已上传到剑桥晶体学数据中心(The Cambridge Crystallographic Data Centre),编号为CCDC 
1527786;
1.3 该化合物的获得方法:首先,无菌收集平板上D16菌株产生的孢子,将孢子接种到预先灭菌并含有玻璃珠的液体PDA培养基中,28℃150rpm/min培养2-3天,视培养基中长满细小的菌丝球、直径约为1-4mm时备用,此为液体种子;然后,将培养好的液体种子无菌接入预先灭菌的液体PDA培养基中,接入量按新培养基装液量的1-4%计算;27℃180rpm/min培养
3-6天,当液体中有白色晶体出现或线虫生测后线虫致死率超过80%时,即为D16有效液体培养物;最后,将D16有效液体培养物除去菌体,浓缩过滤液,化合物ANMY16随着液体量的减少能自然结晶析出,收集晶体即为本发明的目的化合物ANMY16;
1.4该化合物能抑制植物寄生线虫卵的孵化,抑制率超过95%;
1.5该化合物能杀死植物寄生线虫,对植物寄生线虫病的防治率超过75%。
2.权利1所述化合物在制备防治植物根结线虫制剂中的应用。

说明书全文

一种能防治线虫生物代谢产物及其应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种能防治植物寄生线虫的微生物代谢产物,属微生物农药技术领域。

背景技术

[0002] 植物寄生线虫是一种世界范围内普遍发生的植物病害,仅根结线虫已知种类就达70多种,为害3000多种植物,每年造成巨大的损失。我国植物寄生线虫主要危害烟草、花卉、蔬菜、花、大豆、花生、三七、西洋参等经济作物,造成的损失十分惊人。其中松材线虫被称为无烟森林火灾,在山东、广东、海南和南等蔬菜主产区,蔬菜根结线虫呈上升趋势。贵州省西洋参因严重发生根结线虫而只好停产。更严重的是由于根结线虫侵染后造成作物伤口,致使作物根部病害严重发生。据不完全统计,线虫病害使我国各种作物年平均产量损失达10-15%,全球每年因线虫造成的损失达1500亿美元(2013年)。
[0003] 目前线虫的防治主要依靠化学杀线虫剂,但化学杀线虫剂多为灭生性巨毒农药,不仅产生抗药性,更造成环境污染,危害人体健康。相继有不少被禁用或即将禁用。化学杀线虫剂在防治线虫危害,保障农业生产的同时,给人类健康和环境带来了严重的负面影响。由于农药残留超标,我国对外出口的茶叶、三七、鸭梨、哈密瓜、果汁、花卉、蜂蜜及多种畜禽产品屡屡发生商品退赔事件,直接影响农产品出口。因此,研制开发线虫生防制剂显得尤为重要。
[0004] 线虫生防制剂早在上个世纪70年代就已上市。但经过几十年的发展,到今天其使用和推广仍不广泛,包括中国在内的很多国家仍未使用。许多在室内试验中对线虫表现出很强作用能的菌株在实际应用中的效果不理想,在田间对线虫的防治效果低于60%,极个别超过60%,难于达到化学农药线虫防效70%的平均平,无法满足作物线虫防治的防效要求,在应用中难以替代化学农药。生防菌的防治效果在田间会受各种因素的影响,土壤环境(有机质含量、湿度、温度等)对生防菌剂在土壤中的存活、定殖、扩散等有重要的影响。此外,土壤中残留的化学农药,土壤中存在的一些金属离子都会影响生防菌剂在土壤中的存活、定殖以及对线虫的防治效果。
[0005] 生防菌剂通过微生物菌株对植物寄生线虫发生作用,一方面菌株对线虫直接发生作用,这就是简称的“一代产品”,作用的主体是微生物菌体或细胞,没有菌体或细胞的参与,就难以表现出对线虫的抑制或杀灭作用;另一面是菌株生长产生的代谢产物对植物寄生线虫发生作用,这就是简称的“二代产品”,作用的主体是微生物产生的代谢产物,通过代谢产物间接抑制或杀死线虫。代谢产物具有抗环境能力强、使用方便、作用快速等“一代产品”不具备的优势。与化学农药相比较,代谢产物也是一种化合物,同化学农药在化学分类上是相同的,区别在于来源不同、安全性不同。因而在对线虫有作用的前提下,代谢产物具备了同化学农药相同的时效性、方便性和高效性,不会存在因微生物在田间难以存活而不表现出防效的弊端。代谢产物既具备了生防制剂的安全性又具备了化学农药的高效性、方便性。
[0006] 目前发现来源于生物对线虫有作用的代谢产物较多,如:微生物源的阿魏菌素、曲霉毒素、侧素、有机酸、细菌蛋白,植物源的肉桂印楝素、苦藤素等。其中,由黑曲霉产生并能作用植物寄生线虫的代谢产物多为草酸柠檬酸等有机酸和曲霉毒素,这些物质能抑制根结线虫卵的孵化,抑制率不超过90%;能作用于根结线虫的二龄幼虫,作用24小时的致死率不超过80%。以草酸复合物来杀死线虫的化合物目前还没有文献报道,同时,由于D16菌株是水生真菌(已由发明人申请了相应专利保护),不仅水生的黑曲霉就少见,由来自于水生黑曲霉产生的该类代谢产物未见其它文献报道。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于克服现有生防技术菌株之不足,提供一种能防治植物根结线虫的微生物代谢产物。
[0008] 本发明的化合物由黑曲霉 (Aspergillus niger)D16培养产生,该菌株于2015年9月10日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号:CGMCC No. 11340;保藏地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
本发明化合物ANMY16是一种化合物,分子式为C2H2O4•2(C2HO4)•C2O4•4(H2O)•2(Ca),其数据信息已上传到剑桥晶体学数据中心(The Cambridge Crystallographic Data Centre),编号为CCDC 1527786;
本发明的化合物ANMY16作用植物根结线虫卵,对线虫卵的孵化抑制率超过95%;作用线虫4小时,线虫致死率超过80%,12小时后线虫致死率超过90%,20小时后线虫致死率达到
99%。对植物根结线虫病的防治效果大于75%。
[0009]本发明通过以下方式实现:
一、 D16菌株的培养:
首先,无菌收集平板上D16菌株产生的孢子,将孢子接种到预先灭菌并含有玻璃珠的液体PDA培养基中,28℃150rpm/min培养2-3天,视培养基中长满细小的菌丝球(直径约为1-
4mm)为止备用,此为液体种子。然后,将培养好的液体种子无菌接入预先灭菌的液体PDA培养基中,接入量按新培养基装液量的1-4%计算。27℃180rpm/min培养3-6天,当液体中有白色晶体出现或线虫生测后线虫致死率超过80%时,即为D16有效液体培养物。
[0010] 二、代谢产物的分离:将D16有效液体培养物除去菌体后,进行浓缩,化合物ANMY16随着液体量的减少能自然结晶析出,收集晶体即为本发明的目的化合物ANMY16。
[0011] 三、代谢产物对植物根结线虫的作用测定:取出含有大量卵囊的番茄根系,用水轻轻冲洗,小心取下卵囊,放在0.5%次氯酸钠中消毒3 min,再用无菌水冲洗3次,把卵囊放在内有少量无菌水的培养皿里,25℃恒温箱中培养,24h后收集一次新孵化的二龄幼虫备用。
[0012] 将ANMY16溶解液加入多孔的培养板中,每孔加入100μl ANMY16溶解液,分别向处理和对照中各加入新孵化的根结线虫二龄幼虫,每孔50条。放入25℃培养箱中,60min、120min后调查击倒率,12h后记录线虫死亡率,计算校正死亡率。
[0013]具体实施方式:
下面通过实施例对本发明作详细的说明。
[0014] 实例一、获得代谢产物:1.用PDA平板培养D16菌株,待平板上长出黑色孢子时,取出备用;
2.在无菌条件下收集平板上的黑色孢子,将黑色孢子接入含有玻璃珠的PDA液体培养中,28℃150rpm/min培养;
3. 培养2天,视培养基中长满细小的菌丝球为止备用,此为液体种子;
4. 将长好的液体种子无菌接入预先灭菌的液体PDA培养基中,接入量按新培养基装液量的1%计算,27℃180rpm/min培养4天;
5. 用发明内容中线虫生测方法进行发酵液的线虫生测,120min后,线虫致死率达到
80%,停止发酵,即为D16有效培养物;
6.将D16液体培养物进行离心除去菌体。离心条件为:不低于3000rpm/min,时间不低于
3分钟(本步骤也可以用过滤除菌的方法进行);
7.取离心上清液,通过低温真空浓缩或是加热蒸发的方法取其一进行浓缩,随着液体量的减少,白色的晶体会出现在液体中,该晶体即为目的化合物ANMY16;
8.取晶体用蒸馏水溶解,将该溶液按发明内容中的线虫生测方法进行杀线虫测定,作用4小时,根结线虫致死率超过80%;作用12小时,根结线虫致死率超过90%。
[0015]实例二、代谢产物的杀线虫能力:
取代谢产物晶体用水溶解,按重量比分别配制成50μg/ml、100μg/ml、150μg/ml、200μg/ml的溶液,按“化合物对植物根结线虫的作用测定”的方法进行杀线虫测定,作用4小时,四个浓度的溶液对根结线虫致死率分别为77%、90%、97%、100%;作用12小时,根结线虫致死率都超过90%。因而,该代谢产物作用于线虫的应用浓度应高于50μg/ml。
[0016]实例三、代谢产物野外杀线虫应用:
按100μg/ml的重量百分比浓度取代谢产物晶体用水溶解,配制成100μg/ml的溶液。以蕃茄种植为例,在移栽时间不超过5天的蕃茄植株每株根部用300ml该溶液灌根,也可按每穴用该溶液300ml喷撒处理穴内土后再移栽,蕃茄采收后调查线虫病发生情况,最终,线虫病防治率超过75%。
[0017]实例四、发酵液野外杀线虫应用:
以蕃茄种植为例,在移栽时间不超过5天的蕃茄植株每株根部用300ml发酵液灌根,也可按每穴用发酵液300ml喷撒处理穴内土后再移栽,正常管理浇水。蕃茄采收后调查线虫病发生情况,最终,线虫病防治率超过75%。
[0018]实例五、代谢产物制剂野外杀线虫应用:
该代谢产物可以按常规方法制成颗粒剂、水溶剂、可溶性粉剂、乳油剂中的一种进行田间应用,最终每株植物根部土壤中的终浓度为100μg/g×300g。如:将代谢产物与草混合配制成100mg/g含量的颗粒剂。以蕃茄种植为例,使用时按1:1000的比例与肥料或细土中的一种混匀,将混匀后的制剂在苗移栽前按每株苗300克用量投入穴中,然后再移栽苗,正常管理浇水。蕃茄采收后调查线虫病发生情况,最终,线虫病防治率超过75%。
[0019]实例六:代谢产物制剂田间试验结果
将ANMY16在云南省陆良县大棚蕃茄种植地进行田间试验,结果如下:
D16有效培养物田间使用对根结线虫的防治效果
结果表明:目的化合物作用后作物的病株率13%、根结百分率9%都低于空白对照、阿魏菌素和呋喃丹,平均防效高于阿魏菌素和化学呋喃丹。用本发明在田间防治作物根结线虫,有较好的防治效果。
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