[01170319]防治水稻细菌性病害微生物杀菌剂“叶斑宁”的创制与应用

水稻细菌性病害（白叶枯病和条斑病）在我国各稻区均有发生,特别是籼稻、杂交稻上发病重,产量损失达10～20%,严重威胁我国的粮食安全。生产上防控药剂主要依赖化学农药噻枯唑,该药剂防效仅50～60%,且易光解,产生对人和动物具有毒副作用的物质;同时,稻田综合种养等新栽培方式也急需绿色防控技术产品。2015年,农业部提出“双减”计划,目标之一就是减少化学农药使用。基于稻米产业发展需求,本项目成功创制了“60亿芽胞/毫升解淀粉芽胞杆菌Lx-11”微生物杀菌剂（叶斑宁）,对水稻细菌性病害防效为64.1～85.0%,在全国各稻区推广应用,为水稻细菌性病害绿色防控开拓了新途径。 1、成功筛选获得了对水稻细菌性病害有高效防控作用的解淀粉芽胞杆菌生防菌株Lx-11。制定了一套科学筛选芽胞杆菌生防菌株的评价体系;采用专用选择性培养基（YPGA）定向分离了1万余株芽胞杆菌,通过平板测定,抗菌谱、生物酶类活性检测,获得336株高效生防芽胞杆菌;测定了对水稻细菌病害防效结合抗菌物质合成基因检测等方法,成功获得了对水稻细菌性病害具有显著防效的解淀粉芽胞杆菌Lx-11;全基因组测序结果揭示Lx-11含有8个编码抗菌物质的基因簇和多个与生防相关的基因,显示Lx-11是一株具有优良生防相关遗传基础的生防菌株。 2、揭示了Lx-11控病作用机理。检测Lx-11发酵液,发现合成了Surfactin、Bacillomycin D和Fengycin等脂肽类抗生素,含量达到75.3mg/L、19.2mg/L和4.6mg/L,且高产Surfactin;研究发现Surfactin在防治水稻细菌性病害中有重要作用,突变菌株Lx-11ΔsrfA对条斑病的防效下降了40.3%;Lx-11可显著诱导水稻植株防卫反应基因超量表达、抗氧化酶活性显著提高,喷施Lx-11后叶片中PR4、PAL、LOX和POX的表达量分别是对照的6.0倍、10.7倍、1.6倍和14.8倍;抗氧化酶系POD、SOD和CAT活性分别提高了166.6%、60.0%和87.5%;为Lx-11的产业化应用提供了科学依据。 3、优化了Lx-11发酵工艺和干悬浮剂加工工艺。明确了温度、接种量和通气量为高密度发酵的关键因子,采用响应曲面法优化后,Lx-11发酵液含菌量和抑菌活性与常规发酵相比提高了184%和30.2%;成功研发了Lx-11干悬浮剂环保剂型,明确了进风温度、热风流量、进样速率3个重要技术参数,获得产品与水剂相比,货架期延长了12个月;突破了生物农药产品效价不高、货架期短的技术瓶颈,为Lx-11从实验室走向商品化生产提供了核心技术。 4、建立了“叶斑宁”防治水稻细菌性病害的田间高效使用技术体系。组建了“叶斑宁”使用技术规程：最适喷施期为发病初期、最低使用浓度为107cfu/mL、表面活性剂IV使用比例为1%、间隔期为10天、选择弥雾机喷头下倾45o角喷雾,防效可达到70%以上。 微生物杀菌剂“叶斑宁”获得农药登记证,是全球第一个以解淀粉芽胞杆菌为有效成分登记防治水稻条斑病和白叶枯病的生物农药,填补了国内外应用微生物活体菌剂防治水稻细菌性病害的空白;2019年起,该产品已列入江苏省绿色防控技术产品联合推荐名录,在稻田综合种养、绿色稻米生产基地对噻枯唑替代率达到100%;2018～2019年在江苏省推广面积104.8万亩,占水稻细菌性病害防治面积的50%以上,增收节支2.989亿元;经济、社会和生态效益显著。