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拮抗水稻白叶枯病菌的灰黄青霉Pg-35菌株及其发酵滤液和在植物病害防冶中的应用   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2018-01-23
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2018-07-13
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2020-12-04
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2038-01-23
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201810063520.5 申请日 2018-01-23
公开/公告号 CN108165498B 公开/公告日 2020-12-04
授权日 2020-12-04 预估到期日 2038-01-23
申请年 2018年 公开/公告年 2020年
缴费截止日
分类号 C12N1/14A01N63/36A01P1/00A01P3/00C12R1/80 主分类号 C12N1/14
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 1
权利要求数量 2 非专利引证数量 1
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证 1、CN 104531543 A,2015.04.22CN 105385606 A,2016.03.09CN 102367421 B,2012.09.12陈杰等.灰黄青霉CF3对马铃薯土传病原真菌的拮抗性及其促生作用《.植物保护学报》.2013,第40卷(第4期),申光辉等.草莓根腐病拮抗真菌筛选鉴定及其防病促生作用《.中国农业科学》.2012,第45卷(第22期),;
引用专利 被引证专利
专利权维持 4 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 浙江师范大学 当前专利权人 浙江师范大学
发明人 蒋冬花、张琪、王嘉琦、寿碧栋、江北 第一发明人 蒋冬花
地址 浙江省金华市金华迎宾大道688号 邮编 321004
申请人数量 1 发明人数量 5
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省金华市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
杭州丰禾专利事务所有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
王静
摘要
本发明属于生物技术微生物领域,涉及1株拮抗水稻白叶枯病菌的灰黄青霉Pg‑35菌株及其在植物病害防冶中的应用。拮抗水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)的灰黄青霉(Penicillium griseofulvum)Pg‑35菌株,该菌株保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为:CCTCC M 2017728,保藏日期为2017年11月27日。本发明所筛选的灰黄青霉(P.griseofulvum)Pg‑35菌株发酵滤液对水稻白叶枯病菌有显著抑制作用。青霉Pg‑35菌株可为微生物源农药开发提供优良的菌株,在水稻白叶枯病等生物防冶上有较好的应用前景。
  • 摘要附图
    拮抗水稻白叶枯病菌的灰黄青霉Pg-35菌株及其发酵滤液和在植物病害防冶中的应用
  • 说明书附图:图1
    拮抗水稻白叶枯病菌的灰黄青霉Pg-35菌株及其发酵滤液和在植物病害防冶中的应用
  • 说明书附图:图2
    拮抗水稻白叶枯病菌的灰黄青霉Pg-35菌株及其发酵滤液和在植物病害防冶中的应用
  • 说明书附图:图3
    拮抗水稻白叶枯病菌的灰黄青霉Pg-35菌株及其发酵滤液和在植物病害防冶中的应用
  • 说明书附图:图4
    拮抗水稻白叶枯病菌的灰黄青霉Pg-35菌株及其发酵滤液和在植物病害防冶中的应用
  • 说明书附图:图5
    拮抗水稻白叶枯病菌的灰黄青霉Pg-35菌株及其发酵滤液和在植物病害防冶中的应用
  • 说明书附图:图6
    拮抗水稻白叶枯病菌的灰黄青霉Pg-35菌株及其发酵滤液和在植物病害防冶中的应用
  • 说明书附图:图7
    拮抗水稻白叶枯病菌的灰黄青霉Pg-35菌株及其发酵滤液和在植物病害防冶中的应用
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2020-12-04 授权
2 2018-07-13 实质审查的生效 IPC(主分类): C12N 1/14 专利申请号: 201810063520.5 申请日: 2018.01.23
3 2018-06-15 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.拮抗水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae)的灰黄青霉(Penicillium griseofulvum)Pg-35菌株,该菌株保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为:CCTCC NO:M 2017728,保藏日期为2017年11月27日。

2.根据权利要求1所述的灰黄青霉Pg-35菌株在制备微生物源农药中的应用,所述的微生物源农药用于防治水稻白叶枯病菌、杨树枯萎病菌Fusarium solani、小麦赤霉病菌Gibberella fujikuroi和番茄早疫病菌Alternaria solani。
说明书

技术领域

[0001] 本发明属于生物技术微生物领域,涉及1株拮抗水稻白叶枯病菌的灰黄青霉(Penicillium griseofulvum)Pg-35菌株及其在植物病害防冶中的应用。

背景技术

[0002] 水稻白叶枯病又称白叶瘟、茅草瘟、地火烧等。我国各稻区均有发生,为水稻主要病害。由水稻黄单胞菌致病变种(Xanthomonas oryzae pv.oryza,Xoo)引起。菌体短杆状,大小1.0~2.7×0.5~1.0μm,单生,单鞭毛,极生或亚极生,长约8.7μm,直径30nm,革兰氏染色阴性,无芽孢和荚膜,菌体外由粘质的胞外多糖包围。在人工培养基上菌落蜜黄色,产生非水溶性的黄色素,好气性,呼吸型代谢。病菌最适生长温度为25℃~30℃,适宜生长为pH6.5~7.0。
[0003] 青霉(Penicillium)通常在柑桔及其他水果上,冷藏的干酪及被它们的孢子污染的其他食物上均可找到,其分生孢子在土壤内,空气中及腐烂的物质上到处存在。常见的青霉种类有:点青霉(Penicillium notatum)、产黄青霉(P.chrysogenum)、草酸青霉(P.oxalicum)、桔青霉(P.citrinum)、斑点青霉(P.meleagrinum)、灰黄青霉(P.griseofulvum)等。青霉营腐生生活,其营养来源极为广泛,可生长在任何含有机物的基质上。
[0004] 青霉(Penicillium)与人类生活息息相关。在工业上,它可用于生产柠檬酸,延胡索酸,葡萄糖酸等有机酸和酶制剂;最著名的抗生素——青霉素就是从青霉(Penicillium)的某些菌株中提取而来,它是最早发现,最先提纯,临床上应用最早的抗生素;当前发现的另一重要抗生素——灰黄霉素,是由灰黄青霉(P.griseofulvum)产生的。

发明内容

[0005] 针对防治水稻白叶枯病的化学防治和农业防治日益暴露出来的问题,利用微生物及其次级代谢产物进行水稻白叶枯病的生物防治成为研究方向。
[0006] 本发明第一个目的是提供1株对白叶枯病具有高拮抗作用的灰黄青霉(P.griseofulvum)Pg-35菌株及其应用。
[0007] 本发明的第二个目的是提供上述的灰黄青霉(P.griseofulvum)Pg-35菌株发酵滤液及其应用。
[0008] 本发明的第三个目的是提供行上述的发酵滤液的微生物源农药。
[0009] 为了实现上述的第一个目的,本发明采用了以下的技术方案:
[0010] 拮抗水稻白叶枯病菌(Xanthomonas  oryzae  pv.oryzae)的灰黄青霉(Penicillium griseofulvum)Pg-35菌株,该菌株保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为:CCTCC M2017728,保藏日期为2017年11月27日。
[0011] 上述的灰黄青霉Pg-35菌株用于制备微生物源农药中的应用。
[0012] 作为优选,所述的微生物源农药用于防治水稻白叶枯病菌、杨树枯萎病菌(Fusariumsolani)、小麦赤霉病菌(Gibberella fujikuroi)、黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.momordicae)和番茄早疫病菌(Alternaria solani)。
[0013] 为了实现上述的第二个目的,本发明采用了以下的技术方案:
[0014] 上述的灰黄青霉Pg-35菌株的发酵滤液。
[0015] 上述的发酵滤液用于制备微生物源农药中的应用。
[0016] 作为优选,所述的微生物源农药用于防治水稻白叶枯病菌、杨树枯萎病菌(Fusariumsolani)、小麦赤霉病菌(Gibberella fujikuroi)、黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.momordicae)和番茄早疫病菌(Alternaria solani)。
[0017] 为了实现上述的第三个目的,本发明采用了以下的技术方案:
[0018] 一种微生物源农药,该农药包括所述的发酵滤液。
[0019] 本发明所涉及的青霉Pg-35菌株筛选自水稻田土壤。依据形态特征、ITS rDNA基因序列,鉴定为灰黄青霉(Penicillium griseofulvum)。
[0020] 灰黄青霉(P.griseofulvum)Pg-35菌株可以用来防治水稻白叶枯病。将28℃培养3d Pg-35菌株纯菌落,用0.5cm打孔器取菌饼接种到装有100mL PD液体培养基的250mL锥形瓶中(摇床条件180r/min、28℃)摇床振荡培养7d后(180r/min、28℃),获得发酵液。白叶枯病原菌P6小种接种于Xoo培养液中,于摇床活化培养(180r/min、28℃),当菌密度达到OD600为0.6时,取100μL菌液均匀涂布于Xoo固体培养基上。取200μL发酵液,利用牛津杯法测定青霉Pg-35菌株发酵液对P6小种的抑制作用。其发酵液抑菌圈达到46mm(附图6)。
[0021] 本发明所筛选的灰黄青霉(P.griseofulvum)Pg-35菌株发酵滤液对水稻白叶枯病菌有显著抑制作用。在发酵培养基初始pH为6.0~6.5,培养温度为28℃条件下,液体发酵培养7d后,发酵滤液对水稻白叶枯病菌的抑菌圈直径可达46mm(附图6)。抗菌谱试验结果表明:青霉Pg-35菌株发酵滤液对杨树枯萎病菌(Fusarium solani)、小麦赤霉病菌(Gibberella fujikuroi)、黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.momordicae)和番茄早疫病菌(Alternaria solani)的菌丝生长抑制率分别为46.66%、40.07%、32.27%和30.54%(表1,附图7)。青霉Pg-35菌株可为微生物源农药开发提供优良的菌株,在水稻白叶枯病等生物防冶上有较好的应用前景。

实施方案

[0029] 下面对本发明具体实施方式做一个详细的说明。
[0030] 实施例1灰黄青霉(P.griseofulvum)Pg-35菌株的分离、筛选和鉴定[0031] 1菌株
[0032] (1)青霉菌株:从不同的生境(例如:水稻田土壤、腐烂水果、面包等)分离、纯化、鉴定和保藏青霉菌株。
[0033] (2)水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)P6小种。
[0034] 2培养基
[0035] (1)PDA培养基:马铃薯200g、葡萄糖20g、琼脂粉15-20g,水1L,pH 5.5~6.0。用于青霉菌株的分离纯化和鉴定。
[0036] (2)PD培养液:马铃薯200g、葡萄糖20g、水1L,pH 5.5~6.0。用于青霉菌株的发酵培养。
[0037] (3)水稻白叶枯病菌固体培养基(Xoo固体培养基):马铃薯300g、蔗糖15g、Ca(NO3)20.5g、NaH2PO4·12H2O 2.0g、胰蛋白胨5.0g、琼脂15g、水1000mL、pH 6.5。用于水稻白叶枯病菌的固体培养。
[0038] (4)水稻白叶枯病菌培养液(Xoo培养液):马铃薯300g,胰蛋白胨5g,蔗糖15g,Ca(NO3)·H2O 0.5g,Na2HPO4·12H2O 2g,水1L,pH 6.5。用于白叶枯病原菌P6小种发酵培养。
[0039] 3实验方法
[0040] 3.1青霉菌株的分离纯化和保藏
[0041] (1)腐烂水果等表面青霉菌株的分离纯化方法:用镊子挑取水果表面霉菌菌丝接种于PDA固体培养基中,28℃培养,待白色绒毛状菌丝长出后,挑取顶端菌丝纯化培养3次,得纯菌株。
[0042] (2)土壤中青霉菌株的分离纯化方法:取土样1g于99mL无菌水中,120r/min摇床上振荡30min。取上清液进行梯度稀释(10-2~10-8),选择合适的浓度(10-6)取100μL均匀涂布于PDA培养基上,28℃恒温箱培养36h,直到出现不同形态丝状真菌的菌落。挑取单菌落转接到PDA培养基上,3次传代纯化,得纯菌株。
[0043] (3)青霉菌株的初步鉴定和编号保存:将上述纯菌株PDA培养基上,28℃培养3d,根据菌落形态和显微形态,对菌株进行初步鉴定,将具有青霉典型特征的菌株编号,并置于4℃冰箱中保存。
[0044] 3.2拮抗水稻白叶枯病的青霉菌株的筛选
[0045] 3.2.1共培养法初筛
[0046] 将白叶枯病菌P6小种接种于Xoo培养液中,摇床活化培养(180r/min、28℃)。当菌密度达到OD600为0.6时,取100μL菌液均匀涂布于Xoo固体培养基上,将已活化的青霉菌株菌饼(直径6mm)接种于Xoo固体培养基中间,28℃培养48h,观察抑菌圈。根据抑菌圈有无和大小初步筛选有拮抗作用的青霉菌株,并将其用25%甘油保藏。
[0047] 3.2.2牛津杯法复筛
[0048] (1)青霉菌株的发酵培养:将有拮抗作用的青霉菌株接种至新鲜PDA培养基平板中,于28℃培养箱中培养3d,用6mm打孔器取1菌饼接种到装有100mL PD培养液的250mL锥形瓶中摇床振荡培养(180r/min、28℃)7d后,得发酵滤液。
[0049] (2)水稻白叶枯病菌P6小种的培养:将P6小种接种于Xoo培养液中,摇床活化培养(180r/min、28℃),当菌密度达到OD600为0.6时,取100μL菌液均匀涂布于Xoo固体培养基上。取200μL青霉菌株的发酵滤液,用牛津杯法测定各青霉菌株发酵液对P6小种的抑制作用。根据抑菌圈大小选择出拮抗作用较强的青霉菌株。
[0050] 3.3拮抗水稻白叶枯病菌青霉目标菌株的鉴定
[0051] 用镊子挑取少量青霉目标菌株菌丝,转接于PDA培养基平板中,活化培养3d;取平皿中1菌饼(直径6mm)接种于新的PDA培养基平板上,28℃培养3d,显微镜观察目标菌株的菌丝、分生孢子头、分生孢子梗、分生孢子等的形态特征,并拍照。
[0052] 提取目标菌株的基因组DNA,扩增ITS rDNA基因序列,送上海生物工程公司测序。将测序得到的ITS rDNA序列提交至GenBank并利用BLAST比对后进行分析,初步确定所属的种。
[0053] 4 实验结果
[0054] 4.1 青霉纯菌株的获得
[0055] 通过分离纯化从不同生境收集的自然发酵样品(土壤、水果、有机质等)中分离纯化共获60株青霉纯菌株。
[0056] 4.2拮抗水稻白叶枯病菌青霉菌株的筛选
[0057] 利用共培养法和牛津杯法对60株青霉纯菌株进行水稻白叶枯病菌的抑制效果的初筛和复筛,结果不同青霉菌株对白叶枯病菌抑制作用存在较大差异。经筛选获1株拮抗作用较强的青霉菌株,编号为Pg-35菌株,发酵液抑菌圈直径达46mm,青霉Pg-35分离于水稻田土壤。
[0058] 4.3青霉Pg-35菌株的鉴定结果
[0059] 形态特征:PDA上28℃培养12d,菌落直径达30~40mm;表面产生少量水珠;边缘为少量白色菌丝,背面产生黄褐色色素(附图1)。分生孢子梗发生于基质或在孢梗束和菌丝之中,壁平滑;帚状枝比较复杂,400倍显微镜下观察为两轮生,叉开,其分枝点通常1个,且分散;瓶梗每轮5~7个,5.0~7.5×2.0~2.5μm(附图2);分生孢子近球形,壁平滑,分生孢子链呈现较紧密而叉开的圆柱状或近圆柱状(附图3)。
[0060] ITS rDNA基因序列:分析结果表明,青霉Pg-35菌株的ITS rDNA基因序列长度为525bp(附图4),基于ITS rDNA基因序列建立的青霉属(Penicillium)系统发育树表明,与灰黄青霉(P.griseofulvum)的进化距离最近(附图5)。
[0061] 根据青霉Pg-35菌株的形态特征和ITS rDNA基因序列,结合青霉属(Penicillium)分种检索表,将Pg-35菌株鉴定为灰黄青霉(Penicillium griseofulvum)。
[0062] 实施例2灰黄青霉(Penicillium griseofulvum)Pg-35菌株发酵液抗菌谱测定[0063] 1菌株
[0064] (1)灰黄青霉(Penicillium griseofulvum)Pg-35菌株。
[0065] (2)4种植物病原真菌:小麦赤霉病菌(Gibberella fujikuroi)、番茄早疫病菌(Alternaria solani)、杨树枯萎病菌(Fusarium solani)、黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.momordicae),用作真菌抗菌谱测试。
[0066] 2培养基
[0067] (1)PDA培养基:马铃薯200g、葡萄糖20g、琼脂粉20g、水1L、pH 6.0~6.5。用于Pg-35菌株的活化培养和4种抗菌谱测定真菌的培养。
[0068] (2)PD培养液:马铃薯200g、葡萄糖20g、水1L、pH 6.0~6.5。用于青霉Pg-35菌株的发酵种子培养。
[0069] (3)发酵培养液:马铃薯200g、葡萄糖20g、蛋白胨5g、水1L、pH 6.0~6.5。用于Pg-35菌株发酵培养。
[0070] 3实验方法
[0071] 3.1青霉Pg-35菌株发酵滤液的制备
[0072] 刮取青霉Pg-35菌株PDA固体培养基少量孢子,接种于PD培养液中,装液量50/250mL、初始pH 6.5,180r/min,28℃恒温摇床培养48h,作为种子液。按照4%接种量将种子液接种于发酵培养液中,摇床发酵培养7d。将发酵液置于50mL离心管中12000r/min离心
10min,上清液用0.5μm有机滤膜过滤,除去残余孢子,得到发酵滤液。
[0073] 3.2 4种植物病原菌的活化与培养
[0074] 将保藏于4℃的4种病原菌分别接种于PDA培养基中,于28℃活化培养2d。然后转接于新的PDA培养基上于28℃培养4d,用于抗菌谱测定。
[0075] 3.3青霉Pg-35菌株抗菌谱的测定
[0076] 将发酵滤液与处于熔化状态55℃的PDA固体培养基以1:9体积比例混合均匀,倒入培养皿中,制成含发酵滤液的平板。用打孔器移取带有待测4种植物病原真菌、直径为6mm的菌饼置于上述平板中央。28℃恒温培养72h。用十字交叉法测量4种植物病原真菌的菌落生长直径,设置3组平行重复,取平均值。按照下列抑制率计算公式计算菌丝生长抑制率。
[0077] 抑制率%=对照菌落直径-处理菌落直径)/(对照菌落直径-6)×100
[0078] 4实验结果
[0079] 测定结果表明:青霉Pg-35菌株发酵液对4种植物病原真菌均较好的抑制作用。对杨树枯萎病菌(Fusarium solani)、小麦赤霉病菌(Gibberella fujikuroi)、黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.momordicae)和番茄早疫病菌(Alternaria solani)的菌丝生长抑制率分别为46.66%、40.07%、32.27%和30.54%(表1,附图7)。
[0080] 表1青霉Pg-35菌株发酵滤液对4种植物病原菌的抑制效果
[0081]
[0082] 注:菌丝生长抑制率(%)=(对照菌落直径-处理菌落直径)/(对照菌落直径-6)×100

附图说明

[0022] 图1青霉Pg-35菌株PDA培养基上培养12d菌落正面(左)和背面(右)。
[0023] 图2青霉Pg-35菌株分生孢子头的显微特征(左,100×;右,400×)。
[0024] 图3青霉Pg-35菌株分生孢子显微特征(400×)。
[0025] 图4青霉Pg-35菌株ITS rDNA基因序列(525bp)。
[0026] 图5基于ITS rDNA基因序列建立的青霉Pg-35菌株系统发育树。
[0027] 图6青霉Pg-35菌株发酵液对白叶枯病原菌的抑制圈。
[0028] 图7青霉Pg-35菌株发酵滤液对4种植物病原真菌的抑制作用;注:从左到右依次为:杨树枯萎病菌、小麦赤霉病菌、黄瓜枯萎病菌和番茄早疫病菌;上排为处理,下排为对照。
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