CN105802890B - 一种抗重金属促植物生长的无色杆菌cz207菌株及其用途 - Google Patents

一种抗重金属促植物生长的无色杆菌cz207菌株及其用途 Download PDF

Info

Publication number
CN105802890B
CN105802890B CN201610271758.8A CN201610271758A CN105802890B CN 105802890 B CN105802890 B CN 105802890B CN 201610271758 A CN201610271758 A CN 201610271758A CN 105802890 B CN105802890 B CN 105802890B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bacterial strain
achromobacter
heavy metal
heavy
plant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610271758.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105802890A (zh
Inventor
程国军
田梦洋
曾小波
杜冬云
何冬兰
李晓华
殷杰
彭杨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South Central Minzu University
Original Assignee
South Central University for Nationalities
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South Central University for Nationalities filed Critical South Central University for Nationalities
Priority to CN201610271758.8A priority Critical patent/CN105802890B/zh
Publication of CN105802890A publication Critical patent/CN105802890A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105802890B publication Critical patent/CN105802890B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205—Bacterial isolates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/025—Achromobacter
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N63/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
    • A01N63/10—Animals; Substances produced thereby or obtained therefrom
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本发明提供了一种抗镉、铜、铅、镍、锰等重金属的植物促生无色杆菌(Achromobacter sp)CZ207菌株，该菌株于2016年3月7日保藏于中国典型培养物保藏中心，地址为：湖北省武汉市武昌区武汉大学，保藏编号为CCTCC NO：M2016091，该菌株的16S rDNA序列如SEQ ID NO.1所示。在LB固体培养基上观察菌落呈浅黄色，菌落整齐，湿润，中央凸起；镜检观察菌株为革兰氏染色阴性，杆状，无芽孢。本发明提供的上述CZ207菌株能够耐受多种重金属，并能够分泌植物生长激素、溶解无机磷以及固氮等营养元素，具有促进植物生长的作用。

Description

一种抗重金属促植物生长的无色杆菌CZ207菌株及其用途
技术领域
本发明涉及一种无色杆菌新菌株，可耐受铬、镉等多种重金属，特别涉及该菌株的植物促生作用和重金属污染环境的生物修复。
背景技术
随着经济的发展，各行各业对重金属的需求量日益增大。工业冶金、电镀的废弃物，含重金属城市生活污水以及农业化肥、农药都成为重金属进入环境的主要渠道。重金属污染不仅降低土壤肥力，抑制土壤微生物的生长和繁殖，影响农作物的产量和品质，并且通过食物链最终会影响到动物及人类健康。传统重金属修复主要采用物理化学方法，比如沉淀法、离子交换法、吸附法、化学纯化剂及改良剂法、萃取法、电动修复法等。虽然这些方法各有优点，但也存在投资大、难以管理、对环境扰动大、易造成二次污染等缺点，所以寻找其他更好的办法迫在眉睫。
重金属污染土壤的植物修复是指利用超富集植物吸收重金属离子，从而实现对重金属污染环境修复的一种新途径。超累积植物的发现拓展了重金属污染的治理的物种资源。与物理化学等传统重金属修复相比，植物修复法具有操作简单、处理效果好、无二次污染、修复成本低且能大面积推广应用等优点，具有良好的社会、生态综合效益，但是植物修复法也存在生长速度慢、修复量少、易受自然和人为因素的限制和重金属的吸收相对单一等瓶颈问题。
然而，具有重金属抗性的植物根际微生物可以在一定程度上改善这一不足。这些根际微生物和植物之间建立互生共利的关系。一方面，微生物对重金属的特殊代谢作用可以增加重金属的溶解度，促进植物摄取，提高修复效率。另一方面，微生物能够分泌植物生长激素、溶解无机磷以及固氮等营养元素，具有促进植物生长量，降低有害物质残留等功能。
因此，分离筛选即能抗多种重金属，又有植物促生功能的菌株，并研究其生物学特性及在植物修复重金属污染中的作用，可为微生物治理重金属污染提供优质的资源，对于重金属污染土壤的生物修复具有重要意义，也是本领域中亟需解决的课题。
发明内容
本发明解决了背景技术中的问题，提供了一种抗镉、铜、铅、镍、锰等重金属的植物促生菌株，该菌株可用于重金属污染土壤的植物修复。
本发明提供了一种抗重金属促植物生长的无色杆菌(Achromobacter sp)CZ207菌株，该菌株的保藏编号为：CCTCC NO：M2016091，该菌株的16S rDNA序列如SEQ ID NO.1所示。
上述CZ207菌株能够耐受多种重金属，并能够分泌植物生长激素、溶解无机磷以及固氮等营养元素，具有促进植物生长的作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做详细具体的说明，但是本发明的保护范围并不局限于以下实施例。
菌株的分离和鉴定
本实施例中从恩施自治州某铁矿厂区生长的植物根际土壤中分离得到一株植物根际微生物，将其命名为CZ207，该菌株的形态和生理生化特征为：在LB固体培养基上观察菌落呈浅黄色，菌落整齐，湿润，中央凸起；镜检观察菌株为革兰氏染色阴性，杆状，无芽孢。
将CZ207菌株接种到5ml LB培养液(蛋白胨10.0g，酵母膏5.0g,NaCl 10.0g，H2O1000mL)，37℃、200rpm摇床培养24小时，10000rpm离心1min，收集菌体于1.5ml离心管中，采用CTAB法抽提细菌基因组。使用16S rDNA通用引物(上游引物:5′-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3′；下游引物:5′-AAGGAGGTGATCCAGCCGCA-3′)进行PCR扩增，扩增产物经测序后其16S rDNA序列如SEQ ID NO.1所示，与GenBank已登录的16S rDNA序列进行核苷酸序列同源性比对分析，与Achromobacter insolitus的16S rDNA序列相似性达到99.5％,将其鉴定为这个属。该菌株于2016年3月7日保藏于中国典型培养物保藏中心，地址为：湖北省武汉市武昌区武汉大学，保藏编号为CCTCC NO：M2016091。
菌株的性能研究
下面给出本发明的无色杆菌CZ207的一些性能研宄结果：
1、重金属离子对无色杆菌CZ207菌株的抑制浓度
将活化的无色杆菌CZ207菌株划线按接种于含有不同浓度重金属的LB培养基平板，于37℃生化培养箱中培养3天后，观察菌体是否生长或生长情况。结果如表1，菌株CZ207能耐受多种重金属，Cd2+、Pb2+、Zn2+、Cu2+、Mn2+的最小抑制浓度分别为1.5、7.5、10、4、6mM。
表1 菌株CZ207在含不同浓度重金属的LB培养基上的生长情况
注：上表中-代表不生长；+代表生长
2、CZ207菌株对难溶性Ca-P的活化作用
处理组菌株培养于Ca3(PO4)2为唯一磷酸盐的培养基(葡萄糖10g、(NH4)2SO40.5g、KCl 0.3g、NaCl 0.3g、MgSO4 0.3g、FeSO4 0.03g、MnSO4 0.03g、Ca3(PO4)25.0g、琼脂20g、去离子水1 000mL、pH值7.0-7.5。)中，设置不加菌、加菌不加Ca3(PO4)2对照，每个处理3个重复。接种1％的对数期CZ207菌液，接种后在37℃、200rpm摇床培养72小时，培养液经12000rpm离心10min，取上清液。上清液过0.22μm孔径滤膜后，钼蓝法测定速效磷浓度。结果表明：接种CZ207菌株的有效磷浓度为682.83±23.27mg/L，而无菌对照仅为3.26±0.19mg/L，处理组对Ca-P的活化能力是无菌对照的209倍。
3、菌株CZ207能产吲哚乙酸(IAA)
将菌株CZ207接种于LB培养液中，30℃、200rpm摇床培养2天，用LB液体培养基做对照，重复3次。培养液中加入Salkowski比色液，用分光光度计测定OD535nm，利用IAA标准曲线计算各处理的IAA含量。结果表明：菌株CZ207分泌IAA的浓度为26.39±2.57mg/L。
4、菌株CZ207能产铁载体
将菌株CZ207接种于LB培养液中，30℃、200rpm摇床培养3天后，用LB液体培养基做对照，重复3次。采用平板定性，用分光光度计480nm检测培养液中2,3-dihydroxybenzoicacid浓度，测定菌株的嗜铁素含量。结果表明：菌株CZ207的嗜铁素产量为0.76±0.06mg/L。
5、重金属污染土壤中菌株CZ207对植物吸收铜的影响和促生作用
采集铜污染土壤(有效态铜88.2mg/kg)，盆栽种植紫云英。接种CZ207菌悬液，人工气候室(光照16h，黑暗8h，湿度为65)。播种60天后，收获地上部分和根部。在105℃下杀青，75℃烘干3天，称量地上部分和根部。植物样品磨碎后，用硝酸-高氯酸法消解，原子吸收分光光度计测定植株中重金属的含量。由表2可知，接种CZ207菌株后，地上部分干重和根部干重均显著提高了1.6倍和1.2倍。此外，接种CZ207处理与不接菌对照进行对比，土壤IAA含量显著提高了1.25倍；土壤有效磷含量也提高了44.19％。由表3可知，菌株能增加植物对重金属铜的富集能力，地上部分和根部Cu含量分别提高了81.91％和70.06％。
表2 重金属污染土壤中菌株CZ207对植物的促生作用
部位 接种CZ207菌株 无接种对照
地上部分干重(g/株) 0.943±0.171 0.362±0.129
根部干重(g/株) 0.527±0.096 0.242±0.075
土壤IAA(mg/kg) 0.418±0.152 0.186±0.033
土壤有效磷(mg/kg) 48.26±5.82 33.47±6.19
表3 重金属污染土壤中菌株CZ207对植物吸收铜的影响
部位 接种CZ207菌株 无接种对照
地上部分Cu含量(mg/kg) 21.52±2.58 11.83±1.69
根部Cu含量(mg/kg) 53.28±7.55 31.33±5.47

Claims (3)

1.一种抗重金属促植物生长的无色杆菌(Achromobacter sp. )CZ207菌株，该菌株的保藏编号为：CCTCC NO：M2016091，该菌株的16S rDNA序列如SEQ ID NO.1所示，所述菌株能够产铁载体。
2.权利要求1所述无色杆菌CZ207菌株的用途，其特征在于：用于重金属污染土壤的植物修复。
3.权利要求1所述无色杆菌CZ207菌株的用途，其特征在于：用于促进植物生长。
CN201610271758.8A 2016-04-27 2016-04-27 一种抗重金属促植物生长的无色杆菌cz207菌株及其用途 Expired - Fee Related CN105802890B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610271758.8A CN105802890B (zh) 2016-04-27 2016-04-27 一种抗重金属促植物生长的无色杆菌cz207菌株及其用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610271758.8A CN105802890B (zh) 2016-04-27 2016-04-27 一种抗重金属促植物生长的无色杆菌cz207菌株及其用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105802890A CN105802890A (zh) 2016-07-27
CN105802890B true CN105802890B (zh) 2019-04-16

Family

ID=56458817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610271758.8A Expired - Fee Related CN105802890B (zh) 2016-04-27 2016-04-27 一种抗重金属促植物生长的无色杆菌cz207菌株及其用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105802890B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106244501B (zh) * 2016-09-23 2019-09-17 北京林业大学 一株抗锑细菌nxh1及其应用
CN110257291B (zh) * 2019-06-25 2021-07-23 北京大学 一株耐受镍离子毒性的无色杆菌及其应用
CN110283744B (zh) * 2019-06-25 2023-06-23 青海大学 一株耐受锌离子毒性的无色杆菌及其应用
CN113234714A (zh) * 2021-04-16 2021-08-10 南昌大学 一种用于尾矿修复的植物促生菌剂及其制备方法和应用
CN114806924B (zh) * 2021-09-08 2023-07-18 南京信息工程大学 一种反硝化无色杆菌及其应用
CN114149940B (zh) * 2021-10-08 2022-11-04 湖南农业大学 无色杆菌、含有该菌的菌剂及它们的应用
CN115259965A (zh) * 2022-07-21 2022-11-01 广西壮族自治区农业科学院 一种利用微生物调控实现稻田土壤活硒钝镉的方法
CN117736945B (zh) * 2024-02-21 2024-05-07 滨州医学院 一株抗植物毛状根衰老细菌及其应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1769424A (zh) * 2005-09-20 2006-05-10 浙江大学 一种芽孢杆菌菌株及其用途
CN103937705A (zh) * 2014-03-10 2014-07-23 赵晗 一株罕见无色杆菌及其在去除重金属离子中的应用
CN103937704A (zh) * 2014-03-10 2014-07-23 赵晗 一株木糖氧化无色杆菌及其在去除重金属离子中的应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1769424A (zh) * 2005-09-20 2006-05-10 浙江大学 一种芽孢杆菌菌株及其用途
CN103937705A (zh) * 2014-03-10 2014-07-23 赵晗 一株罕见无色杆菌及其在去除重金属离子中的应用
CN103937704A (zh) * 2014-03-10 2014-07-23 赵晗 一株木糖氧化无色杆菌及其在去除重金属离子中的应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Characteriz ation of Novel Plant Growth Promoting Endophytic Bacterium Achromobacter xylosoxidans from Wheat Plant";Prabhat Jha et al.;《Microb Ecol》;20090218;第58卷;第170-188页 *
"Inoculation of plant growth promoting bacterium Achromobacter xylosoxidans strain Ax10 for the improvement of copper phytoextraction by Brassica juncea";Ying Ma et al.;《Journal of Environmental Management》;20080310;第90卷;第831页摘要，第832页右栏第2.2节，第834页表1和第836页右栏最后1段 *
"一株无色杆菌属菌株对孔雀绿的脱色降解";李妮 等;《应用与环境生物学报》;20090825;第15卷(第4期);第529-533页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105802890A (zh) 2016-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105802890B (zh) 一种抗重金属促植物生长的无色杆菌cz207菌株及其用途
CN105255782B (zh) 对六价铬具有还原能力的纤维菌及用途
CN111235076B (zh) 一种天神芽孢杆菌、其菌剂及在重金属修复领域的应用
CN111423996B (zh) 一种复合菌剂、其制备方法及在土壤修复领域的应用
CN110129208B (zh) 一株具有广谱产酸特性的解磷草酸青霉
CN102747015A (zh) 一种脱氮不动杆菌及其应用
CN106167776A (zh) 一种可活化土壤中重金属镉的蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）TH‑35及其应用
CN102296041B (zh) 高效降解残留农药多菌灵的细菌及其用途
CN108531424B (zh) 一株用于土壤改良的溶磷菌及其应用
CN106434374A (zh) 棘孢木霉及其在重金属污染修复中的应用
CN107815428B (zh) 一株镉去除根瘤菌kg2、含有所述根瘤菌的菌剂及其用途
CN104371956B (zh) 对镉具有阻隔效应的芽孢杆菌及用途
CN106916765B (zh) 一种利用微紫青霉菌吸附废水中重金属锌的方法
CN103614302A (zh) 一株具有耐受重金属特性的高效解磷草酸青霉菌
CN110577909A (zh) 一株具有耐受重金属特性的高效解磷附球菌的制作方法
CN108239611B (zh) 一株短杆菌及其用于农田重金属污染原位修复的方法
Rathaur et al. Isolation and characterization of nickel and cadmium tolerant plant growth promoting rhizobacteria from rhizosphere of Withania somnifera
CN104673709A (zh) 一株吸附及强化植物提取重金属的细菌yb-03及其应用
CN103833144B (zh) 一种利用产絮菌发酵液去除水中重金属离子的方法
CN111925956A (zh) 一种具有产碱、钝化重金属镉功能的高地芽孢杆菌及其应用
CN105219674A (zh) 一种石油烃类降解菌及其应用
CN112280694B (zh) 一株植物内生真菌拟茎点霉d2g7及其应用
CN107841477B (zh) 一株砷氧化菌在降低稻米三价砷污染中的应用
CN104818234A (zh) 一株具有耐镉特性的链霉菌及其应用
Wafula et al. Isolation and characterization of bacillus species from soil in Ngere tea catchment area of Murang’a county, Kenya

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190416

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee