CN102796690B

CN102796690B - 一种蕈状芽孢杆菌及其在促进中国枫香生长中的应用

Info

Publication number: CN102796690B
Application number: CN 201210327757
Authority: CN
Inventors: 陈凤毛; 徐国芳; 任嘉红; 张明艳
Original assignee: Nanjing Forestry University
Current assignee: Nanjing Forestry University
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2032-09-06
Also published as: CN102796690A

Abstract

本发明公开了一种蕈状芽孢杆菌FXY-WH10，其分类命名为蕈状芽孢杆菌（Bacillus mycoides），已保藏于中国典型培养物保藏中心CCTCC，保藏编号：CCTCC NO：M 2012263，保藏日期：2012年7月1日。本发明还公开了上述蕈状芽孢杆菌在促进中国枫香生长中的应用。FXY-WH10菌株对卵磷脂具有较强降解能力；FXY-WH10菌剂接种中国枫香实生苗，结果表明，该菌剂能明显促进中国枫香苗的生长。因此，本发明为开发中国枫香磷细菌肥料提供了优良的菌株资源。

Description

一种蕈状芽孢杆菌及其在促进中国枫香生长中的应用

技术领域

本发明属于生物肥料领域中的微生物肥料技术领域，具体涉及一种蕈状芽孢杆菌及其在促进促进中国枫香生长中的应用。

背景技术

中国枫香(Liquidambar formosana)为金缕梅科中国枫香属落叶大乔木，树高干直，树冠宽阔，气势雄伟，深秋叶色红艳，骄艳如醉，美丽壮观，是优美的园林观赏树种及我国南方著名的秋色树种。中国枫香自然分布在秦岭淮河以南地区，西至四川、贵州，南至广东，东至台湾。垂直分布一般在海拔1000~1500m以下之丘陵及平原。中国枫香很适宜在我国南方低山、丘陵地区营造风景林，可在园林中栽做庭荫树、或于草地孤植、丛植，或于山坡、池畔与其他树木混植。与常绿树种配合种植，秋季红绿相衬，会显得格外美丽。喜光，幼树耐荫，喜温暖湿润气候及深厚湿润土壤，也能耐干早瘠薄，但较不耐水湿。在自然界多生于山谷、山麓，常与山毛桦科、榆科及樟科树种混生。荫蔽性强，可天然更新。

枫香树干圆满通直，枝叶繁茂，树形雄伟美观，叶色有明显的季节变化，秋天叶色变红，五彩缤纷，为我国著名红叶观赏树种。在我国许多城镇用枫香作为行道树及庭院观赏树。作为我国的乡土树种，具有适应性强、抗风、生长快、萌芽力强、适应性广、耐干早瘩薄、天然更新容易等特点。枫香有“荒山先锋”树种之称，是优良生态防护树种。金保动(2001)通过对枫香与马尾松杉木林的混交的调查发现枫香在维护地力防止地力衰退方面起重要作用。枫香对502，尤其对氯化物也有较强的抗性(刘增荣等，1990)，适合在污染较重的工厂、城区栽植绿化。其维护地力效果明显，生态效益好，是人工林树种结构调整的首选树种之一。在观赏、药用、用材等方面都具有重要作用。近年来，中国枫香在生产、科研上备受重视，是很有潜力的造林绿化树种。

磷是植物生长必须的大量元素，植物体需要的磷主要是从土壤磷库中获得。土壤含有大量的储备磷，可分为无机态磷和有机态磷，但主要以非溶态存在（刘世亮，2003；Saber et al，2005）。有机磷作为土壤磷库的重要组成部分，与无机磷相比，其在土壤中具有较大的移动性，被土壤无机矿物的固定程度低，即使是难溶于水的有机态磷经矿化后可持续释放出无机磷，对植物生长也极为有利（赵少华等，2004）。因此近些年来，土壤有机态磷在植物磷素营养中的作用已逐步受到重视。由于磷素的固定作用，大部分磷肥作为无效态（难溶态）在土壤中积累，长期施用磷肥，大多数土壤潜在的磷库含量很大，而提供作物生长发育的磷流却很小，土壤缺磷是“遗传学缺磷”而非“土壤学缺磷”（王义等，2009）。如何挖掘土壤潜在磷库资源，降低化肥过量施用造成的环境污染，成为当前研究的热点。土壤磷素循环是以微生物活动为中心的，微生物的活动对土壤磷的转化和有效性影响很大，利用微生物来挖掘土壤磷的潜能，提高土壤难溶性磷的活化的思想已经为越来越多的人所认识、关注和接受，从土壤中筛选高效解磷微生物（Phosphate-solubilizing microorganism，PSM），研制成解磷微生物剂拌种或直接施入土壤，将土壤中难溶性磷活化出来，这对于发展持续高效农林业具有深远的战略意义。目前研究较多的分解有机磷的微生物：（1）芽孢杆菌属的一些种，如巨大芽孢杆菌（Bacillusmegatherium）、蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）等；（2）变形菌属的一种（Proteus sp.）；（3）沙雷氏菌属的一些种（Serratia sp.）。另外，节杆菌属（Arthrobacter sp.）的一些种既能分解无机磷也能分解有机磷（林启美等，2000；冯月红等，2003；Canbolat et al，2006；）。研究表明，土壤解有机磷微生物一般约占土壤微生物总数的30％~60％。与真菌、放线菌相比，植物根际细菌被认为是最有效的解有机磷微生物。20世纪80年代以后，国内许多单位相继开发出了有多种芽孢杆菌组成的复合解磷菌制剂，微生物肥料的研究及开发得到了高度重视。

因此，从土壤中筛选高效解磷微生物，研制解磷菌剂施入土壤，活化土壤中难溶性磷以供植物吸收利用是低投入高产出的可持续发展途径。但是研究发现，微生物具有强烈的根际效应，不同土壤、不同作物根际及不同环境条件下，解有机磷细菌的种类和数量均有所不同。

目前，国内外未见中国枫香解有机磷细菌方面的报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种中国枫香根际高效降解有机磷化物的蕈状芽孢杆菌。

本发明还要解决的一个技术问题是提供上述蕈状芽孢杆菌在促进中国枫香生长中的应用。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

2011年11月从江西省南昌市林科院中国枫香根际土壤中，筛选获得了一株高效降解卵磷脂的蕈状芽孢杆菌（Bacillus mycoides）FXY-WH10，已保藏于中国典型培养物保藏中心CCTCC，地址：中国.武汉.武汉大学，邮编430072，保藏编号：CCTCC NO：M2012263，保藏日期：2012年7月1日。

CCTCC NO：M 2012263菌株主要生物学特征：在牛肉膏蛋白胨培养基平板上，菌落较大，乳白色，圆形、平铺、边缘缺刻，菌落表面干燥；菌体杆状，两端钝圆，革兰氏染色阳性，大小约0.93×1.35μm~2.50×4.10μm，中生芽孢，周生鞭毛；好氧，氧化酶反应阳性，接触酶试验阳性，3%氢氧化钾试验阴性，淀粉水解试验阳性，明胶水解阳性，硝酸还原试验阳性，甲基红、VP阳性，吲哚阴性，经伴胞晶体染色，未见伴胞晶体出现。

CCTCC NO：M 2012263菌株16SrDNA基因序列，见SEQ ID No.1所示。

将所测16SrDNA序列与GenBank数据库中的序列进行BLAST比对。结果表明，FXY-WH10菌株与芽孢杆菌（Bacillus）同源性都很高，其中与Bacillus mycoides的相似度为96%。结合形态、生理生化特征及16SrDNA序列分析，鉴定为蕈状芽孢杆菌（Bacillusmycoides）。

上述蕈状芽孢杆菌CCTCC NO：M 2012263在促进中国枫香生长中的应用。CCTCCNO：M 2012263菌株菌剂盆栽接种试验表明，该菌剂明显促进了中国枫香的生长发育。

有益效果：本发明的蕈状芽孢杆菌CCTCC NO：M 2012263在蛋黄平板培养条件下，在菌落周围可产生明显溶磷圈；在液体振荡培养条件下，对卵磷脂具有较好降解效果，与对照（CK）相比，差异显著；本发明的蕈状芽孢杆菌CCTCC NO：M 2012263制成菌剂接种中国枫香实生苗，结果表明，该菌剂明显促进中国枫香实生苗的生长发育。因此，本发明为开发中国枫香磷细菌肥料提供了优良的菌株资源。

附图说明

蕈状芽孢杆菌（Bacillus mycoides）FXY-WH10，已保藏于中国典型培养物保藏中心CCTCC，地址：中国.武汉.武汉大学，邮编430072，保藏编号：CCTCC NO：M 2012263，保藏日期：2012年7月1日。

图1为FXY-WH10菌株在蛋黄平板上溶磷圈。

图2为FXY-WH10菌株对卵磷脂降解能力。

图3为FXY-WH10菌株对一年生中国枫香接种90天后促生效果。

具体实施方式

根据下述实施例，可以使本领域的技术人员更好地理解本发明。实施例所描述的仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

实施例1：FXY-WH10平板解磷能力测定。

卵黄培养基：牛肉膏3.0g，蛋白胨10.0g，氯化钠5.0g，蒸馏水1000mL，琼脂15.0~18.0g，pH 7.0，灭菌，待温度降至50℃左右时，每50mL中加入3~4mL新鲜蛋黄液（蛋黄与无菌生理盐水等体积混合），混匀，倒平板。

将活化2次的FXY-WH10菌株用灭菌牙签点接于卵黄平板上，30℃培养3天后，测量溶磷圈与菌落直径，并计算溶磷圈与菌落直径之比（图1）。

从图1中看出，FXY-WH10菌株在卵黄平板上培养后，可产生明显不透明的溶磷圈。经测量与计算，溶磷圈直径为30.15mm，菌落直径为14.08mm，溶磷圈与菌落比达2.14。

实施例2：FXY-WH10液体解磷能力测定。

蒙金娜培养基：葡萄糖10.0g，硫酸铵0.5g，氯化钠0.3g，氯化钾0.3g，七水硫酸镁0.3g，七水硫酸亚铁0.03g，四水硫酸锰0.03g，卵磷脂0.4g，碳酸钙5.0g，蒸馏水1000mL，pH 7.0

将活化2次的FXY-WH10菌株接种NA培养基（牛肉膏3.0g，蛋白胨10.0g，氯化钠5.0g，蒸馏水1000mL，琼脂18.0g，pH 7.2~7.4）中，30℃培养2天后，无菌水冲洗菌体制成菌悬液，取1mL菌悬液于含50mL蒙金娜培养基的100mL三角瓶中，以接1mL灭菌菌悬液的蒙金娜培养基为对照（CK），每个处理3个重复，30℃，200r/min振荡培养72h后，发酵液4℃，10000r/min离心10min，钼锑抗比色法测定发酵液中可溶性磷含量（图2）。

从图2中可看出，接种FXY-WH10菌株发酵液中可溶性磷含量为6.45mg·L^-1，是对照（1.01mg·L^-1）的6.39倍。综上表明，FXY-WH10菌株对卵磷脂具有较强的降解能力。

实施例3：FXY-WH10温室盆栽试验。

将FXY-WH10活化2~3次后，用接种环挑取少量菌体接种于含有50mLNB培养基（牛肉膏3g，蛋白胨10g，氯化钠5g，蒸馏水1000mL，pH 7.2~7.4）100mL三角瓶中，30℃，200r/min振荡培养48h。发酵液（4℃，6000r/min）离心5min，用无菌生理盐水润洗菌体3次后，无菌生理盐水调节菌悬液（10⁸cfu/mL）制成菌剂。接种中国枫香（苗龄60天），以等量无菌生理盐水为对照，接种量为5mL/株。每处理8个重复，置于温室统一管理，光照为12h/天，适时浇水。

FXY-WH10菌株接种90天对一年生中国枫香实生苗生长的影响（见表1）。从表1和图3可看出，接种FXY-WH10菌剂明显促进了中国枫香实生苗的生长。接种处理中国枫香实生苗的苗高、地径与CK相比均有不同程度的增长。其中，苗高和地径比CK分别增长了41.82%和26.51%。

表1FXY-WH10菌株接种90天对中国枫香实生苗生长的影响

注：P<0.05，同列不同行小写字母不相同代表差异显著。

Claims

1.一种蕈状芽孢杆菌（Bacillus mycoides）FXY-WH10，其分类命名为蕈状芽孢杆菌（Bacillus mycoides），已保藏于中国典型培养物保藏中心CCTCC，保藏编号：CCTCC NO：M2012263，保藏日期：2012年7月1日。

2.权利要求1所述的蕈状芽孢杆菌（Bacillus mycoides）FXY-WH10在促进中国枫香实生苗生长中的应用。