CN108148786B - 一株有效促进作物生长的芽孢杆菌属细菌njau-5及其研制的生物育苗基质 - Google Patents

一株有效促进作物生长的芽孢杆菌属细菌njau-5及其研制的生物育苗基质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一株促进作物生长的芽孢杆菌属细菌NJAU‑5及其研制的生物育苗基质，该菌株分离于山西玉米大田根际土壤，基于生理生化特性和16S rDNA分析被归类为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。高效液相色谱分析结果表明，菌株NJAU‑5具备强产吲哚乙酸(IAA)能力；育苗试验结果表明，基于该菌株研制的生物育苗基质能够明显促进黄瓜植株苗期的生长。

Description

一株有效促进作物生长的芽孢杆菌属细菌NJAU-5及其研制的 生物育苗基质
技术领域
本发明属于农业微生物领域，具体涉及一株效促进作物生长的芽孢杆菌属细菌NJAU-5及其研制的生物育苗基质。
背景技术
植物根际促生菌(Plant Growth-promoting Rhizobacteria,PGPR)是指存在于植物根际表面及根系周围土壤微环境中，能通过直接或间接的方式显著促进植物生长的微生物(Ahmad et al,2008)。通常根际促生菌最显著的促生能力是能分泌植物激素，研究较多的为吲哚乙酸(Indole-3-acetic acid,IAA)，IAA通过促进细胞的伸长和有丝分裂促进植物生长(Glick et al,1998)，并且IAA能溶解土壤中难溶的磷，提高作物对土壤中磷的吸收(李海宗等，2014)。从根际分离获得高效促生菌株，成为微生物肥料领域的热点。目前，尚未见Bacillus aquimaris能够分泌IAA，促进植物生长方面的相关报道。
申请人前期申请的专利CN 105462898 A中公开了一株有效促进作物生长的海水芽孢杆菌L-60及其应用，该菌株分离于马铃薯根际，基于生理生化特性和16S rDNA分析被归类为海水芽孢杆菌(Bacillus aquimaris)。高效液相色谱分析结果表明，菌株L-60具备强产吲哚乙酸(IAA)能力；盆栽试验结果表明，基于该菌株研制的促生生物肥料能够显著性促进玉米、黄瓜和蕃茄植株的生长。CN106011003A公开了一株巨大芽孢杆菌T482，并公开了该细菌具备产IAA的能力，对玉米和西红柿具有促生作用。本发明根据对比文件1和2公开的内容，进行16S rRNA序列分析，菌株NJAU-5、T482、L-60初步鉴定为芽孢杆菌属细菌，然而，L-60和T482显然与NJAU-5不同，T482属于巨大芽孢杆菌，L-60属于海水芽孢杆菌，NJAU5与巨大芽孢杆菌和海水芽孢杆菌处于不同分支。
发明内容
本发明的目的在于针对生产实践中的实际问题和需求，提供一株有效促进作物生长的芽孢杆菌属细菌NJAU-5。
本发明的另一目的是提供该细菌制备的生物育苗基质及其应用。
本发明的目的可通过以下技术方案实现：
一株用于促进作物生长的促生菌株NJAU-5，分离自山西玉米大田根际土壤，分类命名为芽孢杆菌(Bacillus sp.)，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2016年4月11日，保藏编号为CGMCC No.12338。
菌株NJAU-5在LB平板上呈饱满突起规则圆形，表面光滑，黄色。革兰氏染色阳性，接触酶和利用柠檬酸盐反应呈阳性，硝酸盐还原呈阳性，可水解明胶，不耐受10％NaCl。菌株用NJAU-5菌株的16S rDNA序列(登录号为KX611129)所构建发育树表明，菌株NJAU-5与Bacillus aryabhattai同源性达到98.1％。结合菌株的形态特征、理化特征并结合16SrDNA序列分析，将菌株NJAU-5初步鉴定为芽孢杆菌属细菌。
本发明所述芽孢杆菌属细菌NJAU-5在产植物激素IAA和/或促进植物生长中的应用。
本发明所述芽孢杆菌属细菌NJAU-5在制备促进植物生长的生物育苗基质中的应用。
由本发明所述芽孢杆菌属细菌NJAU-5制备的育苗基质。
所述的育苗基质优选主要通以下方法制备：将保藏号为CGMCC No.12338的芽孢杆菌属细菌NJAU-5接种到LB液体培养基中，进行液体发酵生产，发酵生产的条件为：pH 7.0，发酵温度范围30～35℃，转速为170r/min，发酵时间为48h，使发酵液中含菌量≥1×1010CFU/mL。所用LB培养液配制方法为，以配制1L培养基为例：蛋白胨10g，酵母粉5g，NaCl10g，琼脂20g，定容至1000mL，pH自然，121℃灭菌20min。
所述的育苗基质进一步优选将得到的发酵液按照常规方法制备为其他的育苗基质常用剂型。
本发明所述的生物肥料在产IAA和/或促进植物生长中的应用。
所述的应用，优选将所述的发酵液将按5％(体积质量比)添加至普通育苗基质中，混合均匀。
有益效果：
本发明主要利用分离筛选出的能够高产IAA和根际有效定植的芽孢杆菌属细菌的施用，显著提高作物苗期的生长速度，促进作物对土壤中养分的吸收利用，从而促进作物生长。本发明促生菌NJAU-5用于制备育苗基质在两季育苗试验中表现出的稳定促生能力。
附图说明
图1第一季黄瓜育苗效果图
图2第二季黄瓜育苗效果图
生物材料保藏信息
菌株NJAU-5，分类命名为芽孢杆菌Bacillus sp.，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为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，保藏日期为2016年4月11日，保藏编号为CGMCC No.12338。
具体实施方式
实施例1、功能菌株的分离及鉴定
将5g剪成小段的玉米根置于盛有45ml无菌水的三角瓶中，30℃振荡30min(170r/min)制成根际土悬液，将该悬液于80℃水浴20min，然后依次配备10-3、10-4、10-5、10-6、10-7的土壤稀释液。吸取0.1mL不同稀释梯度根际土悬液置于LB平板并涂布，放置于30℃培养箱中培养24h，观察平板上菌落生长情况，挑选差异菌落纯化，将纯化后的菌株接种到斜面培养基上并置于4℃冰箱保存待用。
从分离出的细菌中筛选出能产IAA的功能菌株，筛选方法为：将已过滤除菌的2mg/mL L-色氨酸母液加入3mL液体LB培养基中，使其终浓度为500μg/mL，将待测菌种接种于该液体培养基后，于30℃、170r/min培养24h，离心取上清与Salkowski比色液等量混合于白瓷板上，暗处放置30min后观察显色情况，每个样品设3个重复，空白对照为未接菌的培养基与比色剂的混合液，能发生显色反应即可产生IAA。
从能发生显色反应的菌株中筛选IAA产量高的菌株，方法为：将待测菌株接种于75mL含100μg/mL IAA的LB培养基中，于30℃、170r/min培养48h，将培养液于4℃、10000rpm离心10min，取上清液，加入等量的乙酸乙酯混匀后静置浸提一小时，浸提两次，取上层浸提液于30℃条件下旋转蒸发，并用2mL色谱纯的甲醇溶解旋转蒸发后的物质，每株菌3个重复，最后用0.45μm的有机相滤膜过滤溶有旋蒸物的甲醇，得到的滤液即可用于高效液相色谱检测(液相条件为：流动相为甲醇：0.1％乙酸＝60：40，测样温度30℃，进样速度1mL/min，波长230nm，进样量10μl，测样时间15min。)。
通过两次筛选最终获得一株细菌命名为NJAU-5，菌株NJAU-5在LB平板上呈饱满突起规则圆形，表面光滑，淡黄色。革兰氏染色阳性，接触酶和利用柠檬酸盐反应呈阳性，硝酸盐还原呈阳性，可水解明胶，不耐受10％NaCl。菌株16S rDNA序列构建的系统发育树分析表明，菌株NJAU-5与Bacillus aryabhattai同源性达到98.1％。结合菌株的形态特征、理化特征并结合16S rDNA序列分析，将菌株NJAU-5初步鉴定为芽孢杆菌属细菌。将其保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.12338。
实施例2、功能菌菌悬液的产生
将-80℃甘油管保存的NJAU-5菌种于LB固体培养基平板划线活化，37℃培养箱培养12小时。挑取NJAU-5单菌落于3ml液体LB试管，37℃，170r/min震荡培养10小时，菌液作为种子液。以1％(v/v)的接种量将NJAU-3种子液转接至液体LB摇瓶中，37℃，170r/min培养至对数中期(OD600＝1.0)，4℃离心收集菌体，菌体用蒸馏水洗涤3次，等体积蒸馏水重悬备用。
所用LB培养液配制方法为，以配制1L培养基为例：蛋白胨10g，酵母粉5g，NaCl10g，琼脂20g，定容至1000mL，pH自然，121℃灭菌20min。
实施例3、育苗促生效果试验
3.1生物育苗基质在黄瓜(第一季、第二季)上的应用效果
促生育苗试验在国家有机类肥料工程技术研究中心温网室内进行，黄瓜品种为新津研7号，将黄瓜种子浸泡在常温水中2h，放置在湿润的纱布上于30℃培养箱中催芽1～2d，待75％以上种子萌发后，选取露白的种子移至育苗盘育苗。试验设置二个处理：1)CK，只施用蒸馏水；2)处理NJAU-5，施用含NJAU-5菌悬液的育苗基质。每个处理15颗苗，每个育苗盘装300g育苗基质，菌悬液的添加量均为为5％(质量百分比)，常规管理，20d左右后测量植株的生理指标。
第一季黄瓜促生效果如图1、生物量情况如表1所示，育苗培养20d后，施用NJAU-5菌悬液后使得黄瓜植株的株高、茎粗、地上部鲜重和地下部鲜重均显著高于单施蒸馏水(CK)(p<0.05)。与CK相比，施用NJAU-5菌悬液处理在株高、茎粗、地上部鲜重和地下部鲜重方面分别增加了17.41％、34.32％、58.27％和215.38％。
第二季黄瓜促生效果如图2、生物量情况如表2所示，育苗培养20d后，施用NJAU-5菌悬液后使得黄瓜植株的株高、茎粗、地上部鲜重、地下部鲜重均显著高于单施蒸馏水(CK)(p<0.05)。与CK相比，施用NJAU-5菌悬液的处理在株高、茎粗、地上部鲜重、地下部鲜重、方面，分别增加了10.95％、36.51％、72.36％、55.81％。
综上两季育苗结果表明，施用含NJAU-5的育苗基质处理与蒸馏水(CK)处理的黄瓜株高、茎粗、地上部鲜重、地下部鲜重之间差异明显，说明NJAU-5制备的育苗基质对黄瓜具有明显的促生效果。
表1、第一季黄瓜促生育苗试验生物量情况
Figure GDA0002952745240000051
注：CK，未接菌空白对照。表中数据表示平均值±标准偏差。下同。
表2、第二季黄瓜育苗试验生物量情况
Figure GDA0002952745240000061

Claims (5)

1.一株芽孢杆菌属细菌(Bacillus sp.)NJAU-5，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2016年4月11日，菌种保藏号为CGMCC No.12338。
2.权利要求1所述的芽孢杆菌属细菌NJAU-5在产植物激素IAA和/或促进黄瓜生长中的应用。
3.权利要求1所述的芽孢杆菌属细菌NJAU-5在制备促进黄瓜生长的育苗基质的应用。
4.由权利要求1所述的芽孢杆菌属细菌NJAU-5制备的育苗基质。
5.权利要求4所述的育苗基质在产IAA和/或促进黄瓜生长中的应用。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108865954B (zh) * 2018-07-30 2022-06-10 山东福田药业有限公司 一种海水芽孢杆菌及其在酵素肥中的应用和应用方法
CN109456920B (zh) * 2018-11-30 2021-09-10 江苏大学 一株提高鱼酱发酵品质的中度嗜盐菌菌株海水芽孢杆菌
CN114514834B (zh) * 2022-02-23 2023-02-28 安徽省农业科学院园艺研究所 一种瓜类高密度育苗的生长调控方法和菌株及其应用
CN116426445B (zh) * 2023-06-08 2023-08-04 南京农业大学三亚研究院 一株假黄单胞菌属细菌njau-t102及其应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103539535A (zh) * 2013-10-09 2014-01-29 南京农业大学 一种黄瓜育苗专用活性生物基质产品
CN104962492A (zh) * 2015-06-18 2015-10-07 中国农业大学 一种解淀粉芽孢杆菌及其固态菌剂的制备方法与应用
CN105462898A (zh) * 2015-12-24 2016-04-06 南京农业大学 一株有效促进作物生长的海水芽孢杆菌l-60及其应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103539535A (zh) * 2013-10-09 2014-01-29 南京农业大学 一种黄瓜育苗专用活性生物基质产品
CN104962492A (zh) * 2015-06-18 2015-10-07 中国农业大学 一种解淀粉芽孢杆菌及其固态菌剂的制备方法与应用
CN105462898A (zh) * 2015-12-24 2016-04-06 南京农业大学 一株有效促进作物生长的海水芽孢杆菌l-60及其应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Isolation and Identification of Plant Growth Promoting Rhizobacteria from Cucumber Rhizosphere and Their Effect on Plant Growth Promotion and Disease Suppression";Islam, Shaikhul等;《FRONTIERS IN MICROBIOLOGY》;20160202;第6卷;第1-12页 *
"Potential biocontrol Bacillus sp strains isolated by an improved method from vinegar waste compost exhibit antibiosis against fungal pathogens and promote growth of cucumbers";Lin, Ying等;《BIOLOGICAL CONTROL》;20140430;第71卷;第7-15页 *
2019年第7期，D045-2，"多功能组合菌群的筛选及其生物育苗基质的研制";李静;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 农业科技辑》;20190715;第17页表2-4；第18页表2-5；第21页图2-5 *
GenBank: KX611129.1，"Bacillus sp. strain NJAU-5 16S ribosomal RNA gene, partial sequence.";Jing,L.;《GenBank数据库》;20170117;见标题和题目 *

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