一株具广谱抑菌、淀粉、木质素、蛋白酶和纤维素降解功能的解淀粉芽孢杆菌ZXY-01及其应用

本发明涉及微生物，具体涉及一株具广谱抑菌、淀粉、木质素、蛋白酶和纤维素降解功能的解淀粉芽孢杆菌zxy-01及其应用。

背景技术：

1、植物土传真菌病害是制约粮油、果蔬等大宗农作物优质稳产的关键性农业灾害，该类病原菌常年潜伏于耕作层土壤中，可借助农事操作、灌溉水流、种苗调运实现周年扩散侵染，在连作重茬地块发病态势尤为严峻，常年造成大面积作物长势衰弱、烂根死苗、果实腐烂，轻则农作物产量下降、商品品质劣变，重则连片绝收。现阶段田间防控各类土传真菌病害仍以化学杀菌剂喷施、药剂拌种、土壤灌药等化学防治手段为核心举措，但长期连年、过量施用化学农药，不仅会持续诱导靶标病原真菌产生生理变异，致使病原菌抗药性逐年攀升，后续用药剂量不断加码、防控效果持续衰减，还会诱发农产品农药残留超标、农田地表水与浅层地下水农药富集、耕地土壤理化性状恶化、土著有益土壤微生物群落结构失衡、农田生态链破损等一系列生态安全隐患，与现代农业绿色低碳、减量控害相悖，亟须探索替代化学药剂的绿色防控新技术与新型农用资源。

2、芽孢杆菌因可形成耐高温、耐酸碱、抗干旱胁迫的休眠内生芽孢，环境耐受能力突出，在土壤、肥料制剂中存活周期更长，且次生代谢产物种类丰富、抑菌活性多样，与农田自然生态环境兼容性优异，对人畜、非靶标生物安全无毒、无环境遗留毒害，现已成为绿色生物农药、农用微生物菌剂研发产业化进程中的核心功能菌种资源。其中解淀粉芽孢杆菌（bacillus amyloliquefaciens）可广谱拮抗镰刀菌、链格孢菌、灰霉菌等多种典型土传致病真菌外，还可高效合成淀粉酶、纤维素酶、木质素酶、蛋白酶等多种功能性降解酶，兼具病害生防与有机质降解双重应用潜力，是当前植物病害生物防治领域重点挖掘与产业化开发的优势菌种。

3、目前国内已报道及商业化应用的解淀粉芽孢杆菌菌株功能分化明显，主流菌株分为纯生防型与纯降解型两大类，仅有极少数菌株具备复合功能，难以兼顾农业病害防控与秸秆资源化利用的双重需求。纯生防型菌株以p-r21为代表，该菌株主要对植物病原真菌发挥拮抗作用，现有研究证实其对灰霉病菌、尖孢镰刀菌、丝核菌等6种常见植物病原真菌均有良好抑制效果，对卡氏炭疽菌的抑菌率分别达到88.0%；但现有文献未记载该菌株对青枯雷尔氏菌、胡萝卜软腐欧文氏菌等细菌性病原菌的拮抗能力，同时也无木质素降解酶活性及秸秆降解相关数据支撑，秸秆资源化利用能力不足。纯降解型菌株以mn-8为代表，该菌株主打秸秆木质纤维素降解功能，发酵24 d后对玉米秸秆中木质素、纤维素、半纤维素的降解率依次为 42.9%、27.1%、40.6%，可稳定分泌木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、纤维素酶、半纤维素酶等降解酶类；但现有研究未证实其对农田致病真菌、细菌具备抑菌活性，无法应用于作物病害防治。在复合型菌株领域，目前国内尚无同时具备完整木质纤维素降解酶系且对真菌与细菌类多种病原菌均有拮抗作用的商业化菌株；部分研究将mn-8与mn-13复配制备复合菌剂，虽可小幅提升秸秆降解效果，复配后木质素、纤维素、半纤维素降解率分别提升至48.4%、30.5%、41.4%，但该复合体系仅应用于秸秆饲草化处理，未见生防功能相关评价，综合应用能力受限。综上，现有解淀粉芽孢杆菌普遍存在功能单一化、酶系不完整、抑菌谱狭窄、综合性能弱等缺陷。

技术实现思路

1、发明目的：

2、针对上述问题，本发明提供一株具广谱抑菌、淀粉、木质素、蛋白酶和纤维素降解功能的解淀粉芽孢杆菌zxy-01及其应用。

3、技术方案：

4、一株解淀粉芽孢杆菌zxy-01，其特征在于，其分类名为解淀粉芽孢杆菌（

bacillus

amyloliquefaciens），保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期2026年6月4日，保藏编号为cgmcc no.38997。

5、所述一株解淀粉芽孢杆菌zxy-01，其特征在于，其菌体形态呈短杆状，在lb培养基上，菌落为乳白色，初期光滑不透明，后期菌落隆起，表面褶皱，不透明，干燥，边缘整齐。

6、所述一株解淀粉芽孢杆菌zxy-01，其特征在于，所述菌株为菌落呈圆形、边缘规整、乳白不透光，菌体失水后菌落皱缩。

7、所述一株解淀粉芽孢杆菌zxy-01，其特征在于，所述菌株镜检菌体为两端钝圆的杆状，革兰氏染色呈阳性。

8、所述一株解淀粉芽孢杆菌zxy-01，其特征在于，菌株的16s rrna核苷酸如seq idno: 1所示，经鉴定为解淀粉芽孢杆菌。

9、所述一株解淀粉芽孢杆菌zxy-01在制备抗菌剂中的应用，其特征在于，所述菌为植物病原细菌和植物病原真菌。

10、所述一株解淀粉芽孢杆菌zxy-01在制备淀粉酶、木质素降解酶和蛋白酶、羟甲基纤维素酶中的应用。

11、所述的应用，其特征在于，所述植物病原细菌为青枯雷尔氏菌、青枯假单胞菌、葱假单胞菌和胡萝卜软腐坚固杆菌中一种或任意两种以上；所述植物病原真菌为尖孢镰刀病菌、灰葡萄孢病菌、链格孢病菌、水稻稻瘟病菌、柠檬镰刀病菌、新西兰小菌核病菌、玉米纹枯病菌和番茄灰霉病菌中一种或任意两种以上。

12、所述的应用，其特征在于，所述的植物为甘蓝、马铃薯、娃娃菜和樱桃番茄任意一种或多种。

13、进一步而言：

14、本发明提供的一株解淀粉芽孢杆菌从山西汾阳湖水中分离获得，其菌体形态呈短杆状，在lb培养基上，菌落为乳白色，初期光滑不透明，后期菌体隆起，表面褶皱，不透明，干燥，边缘整齐，所述的生理生化特性为革兰氏呈阳性，将其16s rdna鉴定，如seq id no: 1所示，经鉴定为解淀粉芽孢杆菌。

15、所述的解淀粉芽孢杆菌菌液为解淀粉芽孢杆菌单菌落接种于lb液体培养基，37℃200 rpm。酶活测定与平板对峙使用od600=0.8~1.0的菌液，离体实验使用od600=0.6~0.8的菌液。

16、在本发明的一些实施例中，所述植物病原菌包括青枯雷尔氏菌、青枯假单胞菌、葱假单胞菌、胡萝卜软腐坚固杆菌病原细菌，以及尖孢镰刀病菌、灰葡萄孢病菌、链格孢病菌、水稻稻瘟病菌、柠檬镰刀病菌、新西兰小菌核病菌、玉米纹枯病菌、番茄灰霉病菌等多种病原真菌。

17、有益效果：

18、本发明获得一株兼具广谱抑菌活性与多酶活特性的多功能解淀粉芽孢杆菌菌株zxy-01，该菌株未见文献报道，一方面能够依托其广谱拮抗病原真菌的生理特性，从源头削减化学杀菌剂的使用频次与用量，缓解农药滥用带来的抗药性与环境污染难题；另一方面可凭借菌株分泌的一系列降解酶加速田间作物秸秆腐熟降解，助力秸秆就地还田资源化利用，改良耕地土壤有机质含量、优化土壤微生态环境。该研究成果可为多功能农用复合微生物菌剂、生物农药产品的创制储备优质原始菌种资源，填补兼具防病与秸秆还田双重功效的生防菌资源缺口，对践行农药化肥减量行动、推进绿色生态农业规模化落地发展具备重要的理论价值与现实生产意义。

19、具体而言：

20、(1)本发明提供的解淀粉芽孢杆菌 zxy-01 菌株分离自山西汾阳湖水环境，该菌株兼具高效降解功能与广谱生物防治功能，可稳定产生淀粉酶、羧甲基纤维素酶、蛋白酶等多种胞外酶，能够有效降解木质素，具备优异的农业废弃物降解转化能力。相较于传统纯生防型菌株（如 p-r21），本菌株补齐了木质素降解短板，突破其无法实现秸秆高效降解的局限；相较于纯降解型菌株（如 mn-8），本菌株新增广谱抑菌能力，打破降解专用菌株无病害防控功能的行业瓶颈。

21、(2)本发明提供的所述解淀粉芽孢杆菌 zxy-01 对多种植物病原细菌与真菌具有显著的拮抗抑制及防治效果，覆盖青枯雷尔氏菌、青枯假单胞菌、葱假单胞菌、胡萝卜软腐坚固杆菌等病原细菌，以及尖孢镰刀病菌、灰葡萄孢病菌、链格孢病菌、水稻稻瘟病菌、柠檬镰刀病菌、新西兰小菌核病菌、玉米纹枯病菌、番茄灰霉病菌等多种病原真菌，可有效预防和治理各类作物真菌、细菌病害，抑菌谱广、生防效果突出。区别于国内绝大多数仅抗真菌的生防菌株，本菌株实现细菌、真菌双防控。

22、(3)该菌株集降解功能与生防功能于一体，双重性能优势显著，突破了单一功能微生物菌株的应用局限，在农业废弃物资源化高效利用、大田及设施作物病害绿色生物防治、无公害生物肥料研发、环保型微生物源杀菌剂制备、畜禽绿色饲料添加剂开发以及农田土壤、水体环境污染生物修复等多个农业与生态环保领域，均具备广阔的应用前景与极高的市场推广价值。