CN103952349B - 阿氏芽孢杆菌及微生物菌剂和它们的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种阿氏芽孢杆菌，其保藏编号为CGMCC？NO.8842。本发明还提供了一种微生物菌剂，该微生物菌剂含有菌体和培养基，所述菌体包括保藏编号为CGMCC？NO.8842的阿氏芽孢杆菌。本发明还提供了如上所述的阿氏芽孢杆菌和如上所述的微生物菌剂在增加植物耐盐性中的应用。通过上述技术方案，本发明可以更加有效地促进植物在高盐条件下的生长。
Description
技术领域
本发明涉及农业生物技术领域，具体地，涉及一种阿氏芽孢杆菌、一种微生物菌剂和它们的应用。
背景技术
土地盐碱化是影响农业生产和生态环境的严重问题。全世界约有20％的耕地和接近50％的灌溉农田产量严重受土壤高浓度盐碱的影响。在中国，约有1亿亩次生盐渍化农田，占耕地总面积的10％。如何确实改良和有效利用盐碱地，提高农林业生产的经济、社会和生态效益，是现代农林业所关注的重大问题。
在国内外盐碱地改良研究领域，先后提出了“种稻改碱”农业改良措施，“灌水洗盐”工程改良措施，以及利用石膏、氯化钙、工业废酸、燃煤烟气脱硫物等化学改良措施。这些措施见效快，取得了显著成果。但是改良成本高，资源耗费大，且产生养分流失、污染下游、改良效果不稳定、容易返盐等问题。
近年来，在长期研究成果的基础上，人们从恢复生态学的角度逐渐认识到把盐碱地的改良和利用结合起来，即“寓改良到利用中，改良与利用并行”，以生物利用为核心的生态恢复技术是未来盐碱地改良修复的突破口。目前，生物改良包括种植耐盐碱植物、使用微生物菌肥等。而开发高效的微生物菌肥制剂，首先就要获得能够促进植物在高盐条件下生长的微生物菌株，但是，现有的微生物菌株促进植物在高盐条件下生长的效果仍然较差。
发明内容
本发明的发明人分离了一株阿氏芽孢杆菌，发现其具有优异的促进植物在高盐条件下生长的效果，由此得到了本发明。为了克服现有的微生物菌株促进植物在高盐条件下生长的效果仍然较差的缺陷，本发明提供了一种阿氏芽孢杆菌，该阿氏芽孢杆菌(Bacillusaryabhattai)的保藏编号为CGMCCNO.8842。
本发明还提供了一种微生物菌剂，该微生物菌剂含有菌体和培养基，所述菌体包括保藏编号为CGMCCNO.8842的阿氏芽孢杆菌。
本发明还提供了如上所述的阿氏芽孢杆菌和如上所述的微生物菌剂在增加植物耐盐性中的应用。
通过上述技术方案，本发明可以更加有效地促进植物在高盐条件下的生长。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
生物材料保藏
本发明的阿氏芽孢杆菌(Bacillusaryabhattai)是本发明的发明人从四川泸州白酒生产厂的中层窖泥样品样本中分离的纯培养物，其保藏编号为CGMCCNO.8842，保藏日期为2014年2月21日，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址位于北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，分类命名为阿氏芽孢杆菌(Bacillusaryabhattai)。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种阿氏芽孢杆菌，该阿氏芽孢杆菌(Bacillusaryabhattai)的保藏编号为CGMCCNO.8842。
本发明还提供了一种微生物菌剂，该微生物菌剂含有菌体和培养基，所述菌体包括保藏编号为CGMCCNO.8842的阿氏芽孢杆菌。
其中，所述微生物菌剂中含有的菌体的量可以在很大范围内改变，例如每克所述微生物菌剂中，保藏编号为CGMCCNO.8842的阿氏芽孢杆菌的活菌数可以为(5-500)×107CFU，优选情况下，每克所述微生物菌剂中，保藏编号为CGMCCNO.8842的阿氏芽孢杆菌的活菌数可以为(8-150)×107CFU。
根据本发明，所述培养基的种类可以在很大范围内改变，可以将各种能够用于培养阿氏芽孢杆菌的培养基，例如，可以将牛肉膏蛋白胨培养基、肉汤培养基、LB培养基等常用培养基作为种子培养基，用于菌种的保存；而发酵的培养基一般用于生产，这些培养基的种类也为本领域技术人员所公知。上述培养基能够商购得到或者根据“微生物培养基手册”(MicrobiologyCultureMediaManual)的记载制备得到。例如，种子培养基可以为牛肉膏蛋白胨培养基，其含有1-3g/L的牛肉膏、5-15g/L的蛋白胨、3-8g/L的氯化钠、15-20g/L的琼脂。例如发酵培养基可以含有：40-150g/L的豆粉、40-150g/L的蔗糖、0.5-8g/L的氯化钠、0.5-5g/L的碳酸钙、2-10g/L的磷酸二氢钾和1-10g/L的硫酸亚铁。
其中，上述各种培养基可以按照常规的灭菌方法进行灭菌后备用，例如在115-125℃和1.5-2个标准大气压的条件下灭菌10-30分钟。
其中，为了方便所述微生物菌剂的贮藏和使用，所述微生物菌剂可以制成固体颗粒剂，优选地，所述微生物菌剂还含有惰性固体载体和粘结剂；所述惰性固体载体包括粘土、二氧化硅、硅藻土、高岭土、凹凸棒土、蒙脱土、膨润土、滑石粉、白碳黑和碳酸钙中的至少一种；所述粘结剂包括麦芽糖和/或糊精。
其中，所述微生物菌剂的制备方法可以包括：将CGMCCNO.8842的阿氏芽孢杆菌接种于发酵培养基中进行培养。优选情况下，通过培养使得到的每克所述微生物菌剂中，保藏编号为CGMCCNO.8842的阿氏芽孢杆菌的活菌数可以为(1-50)×107CFU，更优选为(2-20)×107CFU。其中，培养的温度可以为28-35℃，培养的时间可以为10-50小时。
优选地，所述微生物菌剂的制备方法还可以包括：将在发酵培养基中进行培养后得到的物料与惰性固体载体和粘结剂混合；所述惰性固体载体包括粘土、二氧化硅、硅藻土、高岭土、凹凸棒土、蒙脱土、膨润土、滑石粉、白碳黑和碳酸钙中的至少一种；所述粘结剂包括麦芽糖和/或糊精。优选地，惰性固体载体和粘结剂的用量使得所述微生物菌剂中，惰性固体载体的含量为30-90重量％；所述粘结剂的含量为5-20重量％。其中，混合后的物料可以进一步干燥制粒为颗粒剂。
本发明还提供了如上所述的阿氏芽孢杆菌和如上所述的微生物菌剂在增加植物耐盐性中的应用。
其中，通过向盐碱地中施用如上所述的阿氏芽孢杆菌和如上所述的微生物菌剂，能够有效地增加在盐碱地中生长的植物的生物量。
以下通过实施例进一步详细说明本发明：
实施例1
本实施例用于说明本发明的阿氏芽孢杆菌的培养及微生物菌剂的制备。
将保藏编号为CGMCCNO.8842的阿氏芽孢杆菌(Bacillusaryabhattai)接种到LB培养基(含10g/L的胰蛋白胨、5g/L的酵母提取物和10g/L的NaCl)中，在32℃和90转/分振荡下培养至菌密度OD600值为0.6-0.8，得到种子菌液。
将100mL上述种子菌液加入100L发酵培养基中(发酵培养基含有80g/L的豆粉、80g/L的蔗糖、3g/L的氯化钠、3g/L的碳酸钙、5g/L的磷酸二氢钾和5g/L的硫酸亚铁)，在30℃下培养，在培养过程中进行取样并通过显微镜直接计数法进行观察，直至每克培养液中的阿氏芽孢杆菌的活菌数为109CFU，所得到的培养液即为本实施例的微生物菌剂。
实施例2
本实施例用于说明本发明的阿氏芽孢杆菌的培养及微生物菌剂的制备。
将保藏编号为CGMCCNO.8842的阿氏芽孢杆菌(Bacillusaryabhattai)接种到LB培养基(含10g/L的胰蛋白胨、5g/L的酵母提取物和10g/L的NaCl)中，在32℃和90转/分振荡下培养至菌密度OD600值为0.6-0.8，得到种子菌液。
将100mL上述种子菌液加入100L发酵培养基中(发酵培养基含有80g/L的豆粉、80g/L的蔗糖、3g/L的氯化钠、3g/L的碳酸钙、5g/L的磷酸二氢钾和5g/L的硫酸亚铁)，在30℃下培养，在培养过程中进行取样并通过显微镜直接计数法进行观察，直至每克培养液中的阿氏芽孢杆菌的活菌数为109CFU，在所得到的培养液(实测含水约65重量％)中加入硅藻土和粘结剂(糊精)，相对于每升的培养液，加入的硅藻土为500g，粘结剂为140g，然后将混合物在造粒机上过16目筛造粒，再用60℃的热空气烘干，实时测定水份含量，直至水份含量为4重量％左右，即得到本实施例的微生物菌剂，测得该微生物菌剂中，活菌数为5×108CFU/g。
实施例3
按照实施例1的方法制备微生物菌剂，不同的是，所用的发酵培养基为含有60g/L的豆粉、100g/L的蔗糖、2g/L的氯化钠、4g/L的碳酸钙、3g/L的磷酸二氢钾和3g/L的硫酸亚铁的培养基。
对比例1
将购自ATCC的商品号为BAA-1126TM的沙福芽孢杆菌(Bacillussafensis)接种到LB培养基(含10g/L的胰蛋白胨、5g/L的酵母提取物和10g/L的NaCl)中，在32℃和90转/分振荡下培养至菌密度OD600值为0.6-0.8，得到种子菌液。
将100mL上述种子菌液加入100L发酵培养基中(发酵培养基含有80g/L的豆粉、80g/L的蔗糖、3g/L的氯化钠、3g/L的碳酸钙、5g/L的磷酸二氢钾和5g/L的硫酸亚铁)，在30℃下培养，在培养过程中进行取样并通过显微镜直接计数法进行观察，直至每克培养液中的沙福芽孢杆菌的活菌数为109CFU，所得到的培养液即为本对比例的微生物菌剂。
测试实施例1
本测试实施例通过室外盆栽实验测定实施例1-3和对比例1的微生物菌剂在增加植物耐盐性中的效果。
室外盆栽使用的基质土壤购自北京花卉市场的花卉土，土壤有机质含量10.24g/kg、全氮0.561g/kg、全磷1.14g/kg、全钾14.98g/kg、速效氮39.19mg/kg、速效磷16.26mg/kg、速效钾160.07mg/kg、pH6.5。并且，在基质土壤中添加NaCl溶液，使得Cl-的浓度为0.19mol/kg，添加NaOH，使得pH值为9.0，得到实验土壤。盆栽试验盆高21cm、上直径20cm、下直径13cm，每盆加土3.8kg，分别加入微生物菌剂，其中实施例1和3和对比例1的微生物菌剂使用20g，实施例2的微生物菌剂使用40g。
在不同的盆中种入等量的紫花苜蓿种子，分别用于在15天、30天和45天后，测定紫花苜蓿的地上部分的生物量(即地上部分的鲜重)，结果如表1所示。
表1
从表1的数据可以看出，本发明的微生物菌剂能够显著地增加植物的耐盐性，促进了植物在高盐条件下的生长，从而增加了植物在高盐条件下的生物量。
测试实施例2
本测试实施例通过大田种植实验测定实施例1-3和对比例1的微生物菌剂在增加植物耐盐性中的效果。
在山东省莱州市土山镇进行甜高粱的种植，土壤含盐量为0.5重量％，在不同的甜高粱种植区中，播种的同时分别施用微生物菌剂，其中，实施例1和3和对比例1的微生物菌剂施用量为0.3kg/m2，实施例2的微生物菌剂施用量为0.6kg/m2。种植区中均保持每亩留苗5000株左右的密度。分别在播种后100天、120天和140天后，测定甜高粱的地上部分的生物量(即地上部分的鲜重)，结果如表2所示。
表2
从表2的数据可以看出，本发明的微生物菌剂能够显著地增加植物的耐盐性，促进了植物在高盐条件下的生长，从而增加了植物在高盐条件下的生物量。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (8)
1.一种阿氏芽孢杆菌，其特征在于：该阿氏芽孢杆菌(Bacillusaryabhattai)的保藏编号为CGMCCNO.8842。
2.一种微生物菌剂，该微生物菌剂含有菌体和培养基，其特征在于：所述菌体包括保藏编号为CGMCCNO.8842的阿氏芽孢杆菌。
3.根据权利要求2所述的微生物菌剂，其特征在于：每克所述微生物菌剂中，保藏编号为CGMCCNO.8842的阿氏芽孢杆菌的活菌数为(8-150)×107CFU。
4.根据权利要求2或3所述的微生物菌剂，其特征在于：所述培养基包括牛肉膏蛋白胨培养基、肉汤培养基和LB培养基中的至少一种。
5.根据权利要求2或3所述的微生物菌剂，其特征在于：所述培养基含有40-150g/L的豆粉、40-150g/L的蔗糖、0.5-8g/L的氯化钠、0.5-5g/L的碳酸钙、2-10g/L的磷酸二氢钾和1-10g/L的硫酸亚铁。
6.根据权利要求2或3所述的微生物菌剂，其特征在于：所述微生物菌剂还含有惰性固体载体和粘结剂；所述惰性固体载体包括粘土、二氧化硅、硅藻土、高岭土、凹凸棒土、蒙脱土、膨润土、滑石粉、白碳黑和碳酸钙中的至少一种；所述粘结剂包括麦芽糖和/或糊精。
7.根据权利要求6所述的微生物菌剂，其特征在于：所述微生物菌剂中，惰性固体载体的含量为30-90重量％；所述粘结剂的含量为5-20重量％。
8.权利要求1所述的阿氏芽孢杆菌或权利要求2-7中任意一项所述的微生物菌剂在增加植物耐盐性中的应用。
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