多粘類芽孢桿菌(PaenibacilluspolymyxaAsh,Priest & Collins)是一種產(chǎn)芽孢，具有固氮能力的革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌，多粘類芽孢桿菌及其代謝產(chǎn)物廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)，工礦業(yè)及廢水處理等方面，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)已將其列為可商業(yè)上應(yīng)用的微生物種類之一，此外我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部也將其列為免做安全鑒定的一級(jí)菌種。

作用機(jī)理：1. 營(yíng)養(yǎng)和空間位點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)：多粘類芽孢桿菌的芽孢利用植物葉面和根部的營(yíng)養(yǎng)和水分繁殖，與植物病原菌爭(zhēng)奪同一環(huán)境內(nèi)的空間、營(yíng)養(yǎng)、氧氣等，其芽孢優(yōu)勢(shì)在于營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)、抗菌物質(zhì)產(chǎn)生量高、生長(zhǎng)速度快及適應(yīng)性強(qiáng)等特性，快速生長(zhǎng)成為優(yōu)勢(shì)菌群，占據(jù)生態(tài)優(yōu)勢(shì)，在植物表面形成保護(hù)膜，阻止病菌侵染，使病菌沒(méi)有生存空間，表現(xiàn)其持效期長(zhǎng)。2. 產(chǎn)生抗菌活性物質(zhì)：①作用于細(xì)菌細(xì)胞膜，產(chǎn)生肽類抗菌物質(zhì)，如多粘菌素，粘菌素，環(huán)桿菌素等，其作用位點(diǎn)為細(xì)菌的細(xì)胞膜，如多粘菌素分子中的環(huán)狀結(jié)構(gòu)能插入細(xì)菌細(xì)胞膜從而改變細(xì)菌細(xì)胞膜的滲透性，造成細(xì)菌內(nèi)含物的流失，最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡。②作用于真菌細(xì)胞壁，多粘芽孢桿菌產(chǎn)生的拮抗蛋白質(zhì)大多數(shù)為細(xì)胞壁降解酶類,如β-1,3-葡聚糖酶、幾丁質(zhì)酶等。β-1,3-葡聚糖酶可水解β-1,3-葡聚糖中的β-1,3-糖苷鍵，從而抑制植物病原真菌的生長(zhǎng)與增殖。同時(shí)分泌的核苷類抗菌素多氧霉素作用于病原真菌細(xì)胞壁，能引起真菌生長(zhǎng)時(shí)的菌絲尖端形成膨脹泡而破裂。③活菌體直接抑制，多粘類芽孢桿菌活菌體能抑制鐮刀菌的生長(zhǎng)，而無(wú)菌濾液對(duì)鐮刀菌無(wú)作用。這說(shuō)明這株多粘類芽孢桿菌對(duì)鐮刀菌的抑制是活菌體直接起抑制作用。④保護(hù)作用，多粘類芽孢桿菌可以產(chǎn)生胞外多糖，保護(hù)植物免受病原體侵害；該菌和植物根系的相互作用也會(huì)導(dǎo)致根毛發(fā)生物理變化。3.誘導(dǎo)作用：多粘類芽孢桿菌不僅能直接殺死病原菌，還能通過(guò)與植物之間的互作來(lái)起到抗病效果。誘導(dǎo)植物系統(tǒng)抗性是植物被環(huán)境中的非生物或生物因子激活產(chǎn)生的對(duì)隨后的病原菌侵染具有抵抗性的特征。4 .提供營(yíng)養(yǎng)：多粘類芽孢桿菌能夠通過(guò)固氮和溶磷為植物提供植物自身難以吸收的氮源和磷肥養(yǎng)料。多粘類芽孢桿菌能在植物根尖定植并形成生物膜，并且在根部維管柱外的細(xì)胞內(nèi)空間積累，產(chǎn)生的生物膜能夠大大加速植物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過(guò)程。

生物學(xué)特征：多粘類芽孢桿菌KN-03為厚壁菌門-芽孢桿菌綱-芽孢桿菌目-類芽孢桿菌科-類芽孢桿菌屬，微生物類殺菌劑。接種于LB固體培養(yǎng)基上，28℃培養(yǎng)24h后觀察：菌落呈乳脂色，濕潤(rùn)光滑；菌體為直或近直的桿狀，長(zhǎng)2～5μm，寬0.6～0.8μm，有莢膜，周生鞭毛；橢圓形芽孢使孢囊膨大,芽孢中生到端生。在PDA平板上，菌落較小，白色或淡黃色，圓形，菌面稍凸起或不凸起，邊緣整齊，表面有光澤，光滑濕潤(rùn)，半透明到不透明；在牛肉汁瓊脂培養(yǎng)基上，菌落較薄，呈灰白色，濕潤(rùn)光滑，無(wú)菌膜，液體澄清；在斜面培養(yǎng)基上生長(zhǎng)良好，菌苔線狀、扁平，表面光滑、半透明。兼性厭氧，分解葡萄糖和其他糖類產(chǎn)酸。紫外線可殺滅。pH4～7時(shí)穩(wěn)定，產(chǎn)品在5℃，常溫2年內(nèi)貯存均穩(wěn)定。

理化性質(zhì)：產(chǎn)品外觀為可流動(dòng)、易測(cè)量體積的棕黃色至褐色懸浮液體，密度(20℃)1.009 7g/cm3，多粘類芽孢桿菌KN-03含量CFU/g≥5.0×108，雜菌率≤3.0%，pH值范圍為4.5～6.5，濕篩試驗(yàn)(通過(guò)150μm試驗(yàn)篩)>98%；懸浮率≥80%；持久起泡性≤50mL。不易燃，對(duì)包裝無(wú)腐蝕，無(wú)熱爆炸性。

毒性：5億CFU/g多粘類芽孢桿菌KN-03懸浮劑對(duì)大鼠急性經(jīng)口經(jīng)皮LD50>5 000mg/kg、經(jīng)皮LD50>2 000mg/kg，急性吸入LC50>2 100mg/m3；對(duì)兔皮膚無(wú)刺激性，眼睛無(wú)激性；豚鼠皮膚變態(tài)反應(yīng)(致敏性)試驗(yàn)結(jié)果為弱致敏性；5億CFU/g多粘類芽胞桿菌KN-03懸浮劑為低毒殺蟲劑。

環(huán)境生物安全性評(píng)價(jià)：5億CFU/g多粘類芽孢桿菌KN-03懸浮劑對(duì)斑馬魚急性毒性LC50(96h)>100mg a.i./L；日本鵪鶉LD50(168h)>1 000mg a.i./kg·bw；對(duì)意大利蜜蜂急性攝入毒性LC50(48h)>2 000mg a.i./L，接觸毒性LD50(48h)>100μg a.i./蜂；對(duì)家蠶LC50(96h)>2 000mg a.i./L；對(duì)魚，鳥，蜜蜂，家蠶低毒。

專利及登記信息：

農(nóng)藥登記證號(hào)：PD20184026

武漢科諾生物科技股份有限公司已獲得“1千億活芽孢每克多粘類芽孢桿菌原粉的制備方法”(ZL 201010147899.1)

武漢科諾生物科技股份有限公司已獲得“多粘類芽孢桿菌KN-03及其培養(yǎng)方法和用途”(ZL 201410777999.0)

武漢科諾生物科技股份有限公司已申請(qǐng)“一種多粘類芽孢桿菌發(fā)酵廢液的回收利用方法”(申請(qǐng)?zhí)?201711454635.9)

登記對(duì)象：

黃瓜細(xì)菌性角斑病，160～200mL/667m2，在角斑病發(fā)病初期噴霧，每隔7～10d，連用2～3次；

小麥赤霉病，400～600mL/667m2，在小麥抽穗揚(yáng)花初期噴霧，施藥2次，每7d 1次；

番茄青枯病，2～3 L/667m2，在發(fā)病初期灌根，用水量根系大小以澆透為原則；

西瓜枯萎病，3～4 L/667m2，在發(fā)病初期灌根，用水量根系大小以澆透為原則。