社会力量奖
生物杀线虫菌剂制备关键技术
时间:2023-03-29 来源: 文字: 图片: 编辑:kxyj 点击:
主要完成人员:汪来发 王曦茁 王艳娜 朴春根 徐志伦 余明忠
主要完成单位:中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 四川金珠生态农业科技有限公司
项目起止时间:2009-2019年
获  奖  情  况 :2020年第十一届梁希林业科学技术奖技术发明二等奖

植物线虫是我国农林生产中发生面积大,危害隐蔽,防治难度大,造成严重损失的一类重大有害生物,使用化学杀线虫剂,严重污染环境,造成人畜中毒,威胁人类健康。应用绿色环保的生物杀线虫剂是防治植物线虫病的有效途径。淡紫拟青霉和厚垣普可尼亚菌由于营养要求很低和生长耐受性宽广,具有绿色、安全、选择性强等优点,是世界上植物线虫病生物防治应用最广泛的两种真菌。针对这两种真菌优良菌株选育困难,生产工艺研制滞后,防效偏低等困境,利用诱变技术选育出生物杀线虫剂优良菌株,并在其生产工艺、剂型及抗逆增效等方面进行了深入的研究,取得了以下创新性成果:

(1)创制了生物杀线虫剂优良菌株。利用淡紫拟青霉山东菌株(Sd)和厚垣普可尼亚菌成功搭载“神舟八号”宇宙飞船,筛选出优良菌株。应用优良诱变菌株Sd-m-9,Sd-m-16和Sd-m-26产孢量比原始菌株略为增加,但防治南方根结线虫的根结指数比原始菌株分别下降88.34%~ 89.07%,线虫二龄幼虫数量比原始菌株减少50.58%~51.36%。厚垣普可尼亚菌优良诱变菌株Pc-m-6、Pc-m-10和Pc-m-123,产孢量比原始菌株分别提高了184.76%,50.01%和211.78%,对南方根结线虫卵的寄生率比原始菌株分别提高了15.64%,13.17%和11.52%,对花椒南方根结线虫田间相对防治效果提高了40.73%,37.03%和48.14%,线虫二龄幼虫数量比原始菌株减少35.1%,31.4%和43.6%。创制的生物杀线虫剂优良菌株对根结线虫的生物防治效果要远远优于原始菌株的防治效果。建立淡紫拟青霉遗传转化体系,筛选致病力明显增强的淡紫拟青霉T-DNA插入突变体BN-1,比原始菌株产孢量提高了45.83%,寄生率提高了19.03%。首次发现淡紫拟青霉的致病力与几丁质酶和蛋白质酶的活性之间呈正相关,利用淡紫拟青霉蛋白酶和几丁质酶活性指示其对根结线虫致病力的大小,减少优良菌株筛选工作量。

(2)研制了淡紫拟青霉和厚垣普可尼亚菌液体发酵培养基,确立了规模化液体发酵工艺参数,建立了淡紫拟青霉和厚垣普可尼亚菌液体菌剂制备关键技术,孢子(均指分生孢子,下同)含量分别为19亿孢子/毫升和10.2亿孢子/毫升,实现了两种真菌杀线虫剂规模化培养;

(3)发明了淡紫拟青霉液体发酵孢子收集技术和干燥技术,实现了液体菌剂孢子的高效回收,研制出淡紫拟青霉高孢粉剂、可湿性粉剂、颗粒剂及微胶囊固体制剂这四种剂型制备的关键技术,高孢粉剂、可湿性粉剂、颗粒剂及微胶囊孢子含量分别为190亿孢子/克、190亿孢子/克、120亿孢子/克和120亿孢子/克。淡紫拟青霉微胶囊菌剂货架期在低温(4℃)和常温下均能保存12个月以上,高孢粉剂、可湿性粉剂、颗粒剂货架期在低温下保存6个月以上,常温下保存3个月;

(4)发明了包含增效剂、抗紫外保护剂的淡紫拟青霉复合制剂和与孢子萌发促进剂复配的淡紫拟青霉复配制剂,复配菌剂作用于根结线虫5天,对根结线虫卵的寄生率达80%以上,同时抑制了根结线虫卵的孵化,孵化率几乎为零,大大提升了菌剂的杀虫效率。

项目选育出生物刹线虫优良菌株7株,其中淡紫拟青霉4个菌株(3个专利菌株)和厚垣普可尼亚菌3株(3个专利菌株),授权国家发明专利10项,发表相关论文28篇。项目成果在四川省茂县红花椒和四川省蓬溪县九叶青花椒上应用,面积累积52700亩,新增产值12260.07万元,持续应用生物杀线虫菌剂的四川省茂县六月红花椒专业合作社生产的茂县花椒(干)于2018年获得绿色食品标志。

项目的实施,有力保证了林业食品安全和产品升级,实现了淡紫拟青霉和厚垣普可尼亚菌优良菌株的自主知识产权,有效地解决了生物杀线虫剂生产工艺粗放,剂型单一,杀线虫效果慢,抗逆效果差等技术瓶颈,对行业转型升级和林业有害生物防治科技进步具有积极的意义。

为您推荐