一种利用糖类物质诱导捕食线虫真菌捕食器官形成的方法
本发明涉及应用微生物学与农业生物防治,具体为一种利用糖类物质诱导捕食线虫真菌捕食器官形成的方法。
背景技术:
1、植物寄生线虫(plant-parasitic nematodes, ppns)是危害全球农业生产的重要病原生物,每年造成的经济损失超过1570亿美元,根结线虫(
meloidogyne spp.)和胞囊线虫(
heterodera spp.)是最主要的种类。传统化学杀线虫剂由于高毒、高残留和环境污染问题正被逐步限用或禁用,开发绿色安全的线虫生物防治策略已成为国家重大需求。
2、捕食线虫真菌(nematode-trapping fungi, ntf)是一类可通过菌丝形态重塑产生特化捕食器官来捕获和杀死线虫的特殊真菌资源,其中少孢节丛孢(
arthrobotrys
oligospora)作为代表性模式物种,通过形成三维菌网高效捕捉线虫。研究表明,真菌的捕食效率与捕食器官数量直接相关,因此提高捕食器官形成数量是增强其生防效能的关键途径。
3、现有技术中已报道多种可诱导捕食线虫真菌产生捕食器官的物质,主要包括:(1)线虫来源的信号分子,如蛔苷(ascarosides);(2)氨基酸及小分子多肽;(3)含氮化合物,如氨气、尿素、硝酸钠等;(4)线虫提取液和细胞外囊泡等生物混合物。相应的专利技术包括:cn113832035a(线虫细胞外囊泡)、cn112501035b(高浓度氨水)、cn104651241b(nano3)、cn106967666b(尿素)、cn103087925b(细菌环二肽代谢物)、cn114774436a(基因敲除自发产捕器)等。
4、然而,上述现有技术存在以下共同局限性:(1)诱导物成本高或难以标准化——蛔苷等需化学合成或复杂提取,成本高昂;细胞外囊泡为未定义混合物,无法质量控制。(2)诱导效率有限——氨基酸、尿素等诱导效率不能满足田间实际需求。(3)高浓度氨水等方法存在环境污染风险。(4)现有技术均未涉及糖类物质作为直接诱导物的用途。
5、特别需要指出的是,在捕食线虫真菌研究领域存在一个普遍的技术偏见:糖类向来仅被视为培养基中的碳源营养成分,而"营养丰富抑制捕食器官形成"是领域内的共识性认知。因此,从未有人将糖类作为能够主动诱导捕食器官形成的信号物质加以研究或利用。
技术实现思路
1、为了使捕食线虫真菌能产生更多的捕食器官,本发明的目的是提供了一种利用糖类物质诱导捕食线虫真菌捕食器官形成的方法,具体步骤如下所述:
2、(1)先将捕食线虫真菌在培养基上进行活化。
3、(2)活化好的捕食线虫真菌在培养基培养至产生孢子。
4、(3)在含有糖类诱导剂的培养基上涂布孢子并进行培养,培养结束后捕食线虫真菌产生大量的捕食器官。
5、所述糖类诱导剂为单糖、二糖、糖醇、糖醛酸或氨基糖中的一种或由单糖、二糖、糖醇、糖醛酸或氨基糖中的一种制备得到的生物制剂。
6、优选的,所述生物制剂为可湿性粉剂、水分散粒剂或颗粒剂。
7、优选的,所述单糖为葡萄糖或果糖。
8、优选的,所述二糖为蔗糖。
9、优选的,所述糖醇为山梨醇。
10、优选的,所述糖醛酸为葡萄糖醛酸或葡萄糖二酸。
11、优选的,所述氨基糖为氨基葡萄糖或n-乙酰葡糖胺。
12、优选的,糖类诱导剂在培养基中的终浓度为1mmol/l~200mmol/l。
13、优选的,步骤(1)中活化捕食线虫的培养基为马铃薯葡萄糖琼脂培养基(pda培养基),培养条件为25-28°c培养3~4天。
14、优选的,步骤(2)中所用培养基为玉米糖浆酵母培养基(cmy培养基),培养条件为25-28°c养5-8天。
15、优选的,步骤(3)中所用培养基为水琼脂培养基(wa培养基)。
16、优选的,步骤(3)中培养条件为25-28°c培养5-8天。
17、与现有技术相比,本发明具备以下有益效果:
18、(1)首次发现并验证了糖类物质(葡萄糖、果糖、蔗糖、山梨醇、葡萄糖醛酸、氨基葡萄糖、木糖醇、葡萄糖二酸和n-乙酰葡糖胺)可作为主动诱导捕食线虫真菌产生大量捕食器官的有效活性物质,克服了本领域"丰富营养抑制捕食器官"的技术偏见。
19、(2)成本极低:糖类物质为大宗化工原料,价格便宜,使用浓度仅10mmol/l(约1.8g/l)就可以诱导捕食线虫产生大量的捕食器官。
20、(3)操作简便:仅需在常规培养体系中添加毫摩尔级糖原即可,无需特殊设备或复杂操作步骤。
21、(4)安全环保:糖类物质为天然食品级物质,可完全生物降解,对土壤微生态无不良影响。
1.一种利用糖类物质诱导捕食线虫真菌捕食器官形成的方法,其特征在于:具体包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述利用糖类物质诱导捕食线虫真菌捕食器官形成的方法,其特征在于:所述生物制剂为可湿性粉剂、水分散粒剂或颗粒剂。
3.根据权利要求1所述利用糖类物质诱导捕食线虫真菌捕食器官形成的方法,其特征在于:所述单糖为葡萄糖或果糖;所述二糖为蔗糖;所述糖醇为山梨醇或木糖醇;所述糖醛酸为葡萄糖醛酸和葡萄糖二酸;所述氨基糖为氨基葡萄糖或n-乙酰葡糖胺。
4.根据权利要求1所述利用糖类物质诱导捕食线虫真菌捕食器官形成的方法,其特征在于:糖类诱导剂在培养基中的终浓度为1mmol/l~200mmol/l。
5.根据权利要求1所述利用糖类物质诱导捕食线虫真菌捕食器官形成的方法,其特征在于:步骤(1)中活化捕食线虫真菌的培养基为马铃薯葡萄糖琼脂培养基,培养条件为25-28°c培养3-4天。
6.根据权利要求1所述利用糖类物质诱导捕食线虫真菌捕食器官形成的方法,其特征在于:步骤(2)中所用培养基为玉米糖浆酵母培养基,培养条件为25-28°c培养5-8天。
7.根据权利要求1所述利用糖类物质诱导捕食线虫真菌捕食器官形成的方法,其特征在于:步骤(3)中所用培养基为水琼脂培养基。
8.根据权利要求1所述利用糖类物质诱导捕食线虫真菌捕食器官形成的方法,其特征在于:步骤(3)中培养条件为25-28°c培养5-8天。
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