CN110257293B - 解淀粉类芽孢杆菌ky15、菌剂、应用和应用其的产品 - Google Patents

解淀粉类芽孢杆菌ky15、菌剂、应用和应用其的产品 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种解淀粉类芽孢杆菌KY15、菌剂、应用和应用其的产品，涉及微生物领域。解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为CGMCC NO.17851。该菌株同时具有解钾、解硅、解磷和解纤维素的能力，并且解淀粉类芽孢杆菌KY15与商业解钾细菌3016和解淀粉菌株DSM7相比，它的解钾、解硅、解有机磷和无机磷的能力，解纤维素能力以及对玉米根的生长促进作用明显优越于这两株商业用菌株，解淀粉类芽孢杆菌KY15还具有促进植物根系发育的能力，缓解了现有技术中存在的缺乏一种具有多功能的菌株的问题。

Description

解淀粉类芽孢杆菌KY15、菌剂、应用和应用其的产品
技术领域
本发明涉及微生物领域，尤其是涉及一种解淀粉类芽孢杆菌KY15、菌剂、应用和应用其的产品。
背景技术
我国农作物亩均化肥用量21.9公斤，远高于世界平均水平(每亩8公斤)，是美国的2.6倍，欧盟的2.5倍。中国拥有20亿亩的耕地，14亿的人口，虽是农业大国，但也是人口大国，为保证粮食供应无休止的向耕地要粮食，长期滥用化肥已经造成严重的生态环境恶果，严重影响我国农业的可持续发展。目前，世界各国都在积极寻求更好的解决方案。
微生物是土壤修复改良、作物提质增效、减肥增效等农业绿色发展的国家需求和重点研发产品。研发新产品、新菌种、新工艺、新功效已成为新时期产业发展目标。传统的用于土壤修复改良、作物提质增效和减肥增效的微生物通常作用单一，使用时往往需要多种微生物配合使用，增加了生产成本。因此开发一种多功能菌株是目前市场上需要的，具有重要意义。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一株解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillusamylolyticus)KY15，于2019年05月27日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.17851。
本发明的第二目的在于提供一种菌剂，该菌剂包含上述解淀粉类芽孢杆菌KY15。
本发明的第三目的在于提供上述解淀粉类芽孢杆菌KY15，或上述菌剂的应用。
本发明的第四目的在于提供包含上述解淀粉类芽孢杆菌KY15，或上述菌剂的产品。
为解决上述技术问题，本发明特采用如下技术方案：
根据本发明的一个方面，本发明提供了一株解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillusamylolyticus)KY15，于2019年05月27日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.17851。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种菌剂，该菌剂包含上述解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供了上述解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15或上述菌剂的应用，所述应用包括解钾、解硅、解磷和解纤维素中的一种或多种。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种产品，所述产品包含解钾、解硅、解磷和解纤维素中的至少一种功能；所述产品包含上述解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillusamylolyticus)KY15或上述菌剂。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供了上述解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15或上述菌剂在促进植物根系生长中的应用；优选地，所述植物包括玉米。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种生根剂，所述生根剂包含上述解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15或上述菌剂。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供了上述解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15或上述菌剂在制备肥料中的应用。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种肥料，所述肥料包含上述解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15或上述菌剂；优选地，所述肥料包括微生物肥料。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供了上述解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15或上述菌剂在制备土壤调理剂中的应用。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种土壤调理剂，所述土壤调理剂包含上述解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15或上述菌剂。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过采用高通量富集筛选方法从黑龙江哈尔滨郊区玉米土壤中分离到了一株高效水解钾矿石(钾长石)的钾的微生物解淀粉类芽孢杆菌KY15。相比于传统的菌株，本发明筛选出的解淀粉类芽孢杆菌KY15同时具有解钾、解硅、解磷和解纤维素的能力，并且解淀粉类芽孢杆菌KY15与商业解钾细菌3016和解淀粉菌株DSM7相比，它的解钾、解硅、解有机磷和无机磷的能力，解纤维素能力以及对玉米根的生长促进作用明显优越于这两株商业用菌株。基于解淀粉类芽孢杆菌KY15的性能，本发明还提供了包含解淀粉类芽孢杆菌KY15的菌剂，以及解淀粉类芽孢杆菌KY15及包含其的菌剂在解钾、解硅、解磷和解纤维素，以及在促进植物根系生长中的应用。
本发明提供的肥料，包含解淀粉类芽孢杆菌KY15或包含其的菌剂，能够将土壤中无效态的钾、硅和磷活化成植物可吸收的有效态的钾、硅和磷，同时还能够降低肥料中钾盐、硅盐和磷盐的用量，提高肥料中钾盐、硅盐和磷盐的利用率，缓解化肥滥用的问题，并对植物根系发育具有促进作用。
本发明提供的土壤调理剂，包含解淀粉类芽孢杆菌KY15或包含其的菌剂，能够解钾、解硅和解磷，使土壤中的无效态的钾、硅和磷转化为农作物可吸收的有效态的钾、硅和磷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例2筛选出的菌株KY15、菌株KY59和菌株KY107；
图2为本发明实施例3中菌株KY15的16S rDNA序列与Paenibacillusamylolyticus菌株F3-2-24的同源性分析；
图3为本发明实施例4中菌株KY15与商业菌株解钾能力的对比实验；
图4为本发明实施例5中菌株KY15与商业菌株解硅能力的对比实验；
图5为本发明实施例7中菌株KY15与商业菌株解有机磷能力的对比实验；
图6为本发明实施例8中菌株KY15与商业菌株解纤维素能力的对比实验。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15，于2019年05月27日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.17851。
本发明提供了一株解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15；本发明的菌株的保藏日期为2019年05月27日；保藏编号为：CGMCCNO.17851；分类命名为：解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)；保藏单位名称为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号；邮编100101。
本发明提供的解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15，以下简称菌株KY15，采用高通量富集筛选方法，分离自黑龙江哈尔滨郊区玉米土壤中。在R2A培养基上，菌落呈白色透明圆形，有晕环，中央不凸起，粘稠，微微隆起且边缘光滑整齐。
本发明经试验发现，本发明提供的菌株KY15与解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)标准菌株DSM7和胶质类芽孢杆菌(Paenibacillus mucilaginosus)标准菌株3016相比，具有解钾、解硅、解磷和解纤维素的作用。所述解钾指的是将植物不能利用的钾转化成植物能利用的可溶性钾；所述解磷指的是将植物不能利用的磷转化成植物能利用的可溶性磷，其中不能利用的磷包括但不限于以有机磷和/或无机磷的形式存在；所述解硅指的是将植物不能利用的硅转化成植物能利用的可溶性硅；所述解纤维素指的是将纤维素降解成小分子。本发明经试验还发现，菌株KY15能够促进植物根系的发育。
综上，本发明筛选分离到的菌株KY15同时具有降解多种物质的能力，具体的包括良好的解钾、解硅、解磷和解纤维素的能力，并且其解钾、解硅、解磷和解纤维素的能力均优于解淀粉芽孢杆菌和胶质类芽孢杆菌的标准菌株；菌株KY15还具有促进植物根系生长发育的作用。
基于本发明筛选分离得到的菌株KY15的优异性能，本发明还提供了包含上述菌株KY15的菌剂，以及菌株KY15和包含其的菌剂的应用和应用它们的产品。
本发明提供的菌剂，其中包含菌株KY15。可以理解的是，由于所述菌剂包含菌株KY15，因此该菌剂具有菌株KY15的所有性能以及有益效果。可选地，所述菌剂可以以菌株KY15作为主要活性成分，也可以以菌株KY15作为辅助活性成分，以配合其他成分使用。
在一些可选的实施方式中，所述菌剂还可以包括任意的可接受的辅料，所述可接受的辅料指的是对菌剂能够起辅助作用，同时又不影响菌剂中的活性成分的生理功能的成分。在一些可选的实施方式中，所述可接受的辅料包括但不限于载体、营养成分、防腐剂、pH调节剂、分散剂、崩解剂、稳定剂和润湿剂等。在一些优选地实施方式中，所述菌剂包括用于吸附微生物的载体，所述载体包括但不限于海泡石、硅藻土、秸秆渣、稻壳、淀粉、滑石、轻质碳酸钙、高岭土、聚乙二醇和聚乙烯醇中的至少一种。在一些优选地实施方式中，所述营养成分用于维持菌剂中微生物的活性，所述营养物质包括但不限于用于提供碳源的糖类物质、酵母提取物、用于维持渗透压和pH的盐类物质、牛肉膏、蛋白胨和微量元素等。在一些优选的实施方式中，所述菌剂的剂型例如可以为但不限于为微乳剂、颗粒剂、液剂、乳剂、悬浮剂、粉剂、可湿性粉剂或水分散粒剂。
基于菌株KY15良好的解钾、解硅、解磷和解纤维素的功能，本发明还提供了菌株KY15和包含其的菌剂在如下至少一个方面的应用：(a1)用于解钾；(a2)用于解硅；(a3)用于解磷；(a4)用于解纤维素。
钾元素可以增进作物的抗病、抗逆性，是农作物必需的基本营养元素之一。我国拥有丰富的以钾长石为主的难溶性硅铝酸钾矿产资源。土壤中95％的钾是农作物不能利用的矿物钾形态，只有不超过土壤中总钾量2％的速效钾是农作物可以利用的钾形态。使用菌株KY15解钾，能有限的将土壤中以矿物质存在的钾元素降解，使其转化成植物可吸收的形式，有助于丰富土壤中植物可吸收形式的钾元素。硅元素可以提高植物对生物和非生物胁迫的抵抗能力，能促进根系生长发育；并且由于钾元素大量贮存于硅铝酸钾矿，解硅也有助于矿物质中钾元素的释放。
磷是限制植物生长的主要营养元素之一，其在土壤中主要以难溶的矿物态存在，可溶性磷肥施入土壤后很快发生专性吸附和化学沉淀固定，转变成植物难以吸收利用的无效态磷。本发明提供的菌株KY15能有效的解磷，一方面其可以活化土壤中的无效态磷；另一方面其也可以与肥料同时施与，以缓解可溶性磷肥施入土壤后很快转变成植物难以吸收利用的无效态磷。
纤维素可被降解为再利用的单糖，使用菌株KY15降解纤维素可促进含有丰富纤维素的肥料的再次利用，例如将农业废弃物包括但不限于秸秆、稻壳、豆渣和树叶等降解，以用于处理农产品垃圾或制备微生物肥料等。
在一些可选的实施方式中，所述的将菌株KY15或包含其的菌剂用于解钾、解硅、解磷和解纤维素中的一种或多种，将菌株KY15或包含其的菌剂包括但不限于的用于活化土壤中的无效态的钾、硅和磷；用于分解主要由钾和硅组成的矿物质；用于分解含磷矿物质和用于降解农业废弃物等。
本发明所述的将菌株KY15或包含其的菌剂用于解钾、解硅、解磷和解纤维素中的一种或多种。在一些可选的实施方式中，可以在应用的过程中使菌株KY15或包含其的菌剂利用解钾、解硅、解磷和解纤维素中的所有功能，例如当将菌株KY15或包含其的菌剂添加至含有废弃秸秆或其他富含纤维素的成分的非生物肥料中，一方面菌株KY15或包含其的菌剂可以降解肥料中的纤维素；另一方面当将肥料施与土壤后，还可以促进土壤中的无效态的钾、硅和磷活化成植物可吸收的钾、硅和磷。在一些可选的实施方式中，可以在应用的过程中使菌株KY15或包含其的菌剂利用解钾、解硅、解磷和解纤维素中的一部分功能。例如当使菌株KY15或包含其的菌剂降解含有难溶性硅铝酸钾的矿物质时，只使用了菌株KY15的解钾和解硅的功能；当使用菌株KY15或包含其的菌剂降解含有无机磷和/或有机磷的物质时，只使用了菌株KY15的解磷的功能。
基于上述应用，本发明还提供了一种产品，该产品具有解钾、解硅、解磷和解纤维素中至少一种功能，该产品包含菌株KY15或包含其的菌剂。该产品只需包含一种菌株KY15，就可以具有高效的解钾、解硅、解磷和解纤维素中的至少一种功能，降低了生产成本。可以理解的是，为了改善该产品的性能或者调解其功能，所述产品还可以包含其他功能成分，本发明对此不作限制，当该产品只含有菌株KY15一种成分时，也可以同时具有解钾、解硅、解磷和解纤维素的功能。
基于菌株KY15能够促进植物根系发育的功能，本发明还提供了菌株KY15或包含其的菌剂在促进植物根系生长中的应用。菌株KY15或包含其的菌剂可以添加至肥料中，促进植物的根系，乃至植物的生长发育。基于该应用，本发明还提供了一种生根剂，该生根剂包含菌株KY15或包含其的菌剂。
基于菌株KY15的解钾、解硅、解磷、解纤维素和促进植物根系发育的功能，本发明还提供了菌株KY15或包含其的菌剂在制备肥料中的应用，以将土壤中无效态的钾、硅和磷活化成植物可吸收的有效态的钾、硅和磷，同时还能够降低肥料中钾盐、硅盐和磷盐的用量，提高肥料中钾盐、硅盐和磷盐的利用率，缓解化肥滥用的问题。将菌株KY15或包含其的菌剂用于制备肥料，还能提高肥料对植物根系发育的促进作用。
本发明所述的制备肥料，可选地，可以直接将菌株KY15或包含其的菌剂和其他组分混合，制备成含有菌株KY15的肥料；可选地，可以将菌株KY15或包含其的菌剂先制备成肥料添加剂，在实际生产过程中与其他常规的肥料，或预先含有菌株KY15的混合后再施与作物或土壤中，以方便调节肥料中菌株KY15的用量；可选地，可以将菌株KY15或包含其的菌剂先制备成肥料添加剂，不与肥料混合，单独施与。
基于上述应用，本发明还提供了一种肥料，该肥料包含菌株KY15或包含其的菌剂。该肥料具有菌株KY15或包含其的菌剂的所有有益效果，在此不在赘述。
在一些可选的实施方式中，所述肥料还可以包括肥料领域中的常规组分，所述常规组分包括但不限于有机物料、无机物料和添加剂。在一些可选的实施例中，所述有机物料包括但不限于为秸秆、豆粕、禽畜粪便、酒糟、塘渣、淤泥、蚕沙、腐殖酸、草木灰、贝壳粉和树叶中的一种或多种。在一些可选的实施例中，所述无机物料包括但不限于硫酸铵、硝酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、硝酸钾、硝酸钠、硝酸钙、硫酸钾、磷酸二氢钾、过磷酸钙、尿素、氯化钾和磷酸氢二钾中的一种或多种。在一些可选的实施例中，所述添加剂包括但不限于为防粘结剂、性状改良剂、增效剂、生长调节剂、农药添加剂、微量元素、肉骨粉、维生素、pH调节剂、分散剂、防腐剂、填料和稳定剂中的一种或多种。
在一些优选的实施方式中，所述肥料优选为微生物肥料，微生物肥料是指一类含有活的微生物并在使用中能获得特定肥料效应，从而增加植物产量或提高品质的生物制剂。由于菌株KY15或包含其的菌剂兼具解钾、解硅、解磷和解纤维素以及促进植物根系发育的多种作用，即兼具了多种微生物的功能，因此含有菌株KY15的微生物肥料可以减少肥料中微生物的使用种类，降低肥料的成本。尤其是菌株KY15具有良好的降解纤维素的作用，可以有效的发酵微生物肥料中的富含纤维素的底物，而农业废弃物中多富含纤维素，因此使用菌株KY15作为活性物质的微生物肥料可以协助农业废弃物的再利用，进一步降低了肥料的成本，有助于节约资源。
在一些可选的实施方式中，菌株KY15也可以与其他常规的用于肥料中的微生物复配使用，以提高肥料的性能。其他常规的微生物包括但不限于枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、固氮芽胞杆菌、放线菌、光合菌群、米曲霉、绿色木梅、乳酸菌群、酵母菌群和真菌类中的一种或多种。
基于菌株KY15的解钾、解硅和解磷的功能，本发明还提供了菌株KY15或包含其的菌剂在制备土壤调理剂中的应用。土壤调理剂是指加入土壤中用于改良土壤结构、降低土壤盐碱危害、调节土壤酸碱度、改善土壤水分状况或修复污染土壤的产品。
本发明还提供了一种土壤调理剂，该土壤调理剂包含菌株KY15或包含其的菌剂。该土壤调理剂能够解钾、解硅和解磷，使土壤中的无效态的钾、硅和磷转化为农作物可吸收的有效态的钾、硅和磷。在一些可选的实施方式中，所述土壤调理剂包括土壤结构改良剂、盐碱土壤改良剂、土壤保水剂、土壤酸碱度调节剂或污染土壤修复剂，所述土壤调理剂以菌株KY15或包含其的菌剂作为主要活性成分或辅助活性成分。在一些可选的实施方式中，所述土壤调理剂还可以包括但不限于泥炭、石灰石、石膏、膨润土、沸石、硅酸盐、珍珠岩、煤粉灰、磷石膏、高炉渣、城市污泥、秸秆、木屑、禽畜粪便、纸浆废液、壳聚糖、腐殖酸、聚合氨基酸、水解丙烯酸腈、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和聚乙二醇中的一种或多种辅料。
下面结合优选实施例进一步说明本申请的技术方案和有益效果。
实施例1
筛选具有解钾功能微生物菌株：
第一步富集：取1g土样于10mL纯净水中摇匀，取其中100μL混合于钾液体培养基中(酵母粉0.5g、葡萄糖10g、磷酸氢二钠2g、硫酸氨1g、七水硫酸镁0.5g、碳酸钙1g、钾长石1g、水1L)，在30℃下200r/min震荡培养3天，取菌液稀释10-6、10-7、和10-8倍后涂布于解钾固体选择培养基上(酵母粉0.5g、葡萄糖10g、磷酸氢二钠2g、硫酸氨1g、七水硫酸镁0.5g、碳酸钙1g、琼脂粉15g、钾长石1g、水1L)，挑取具有功能的菌株。
第二步富集：取上一步富集的菌液100μL于K液培养基(酵母粉0.5g、葡萄糖10g、磷酸氢二钠2g、硫酸氨1g、七水硫酸镁0.5g、碳酸钙1g、钾长石1g、水1L)，在30℃下，200r/min震荡培养3天，取菌液稀释10-6、10-7、和10-8倍后涂皿，挑取具有解钾水解圈的功能菌株。
第三步富集：取第二部富集的菌液100μL于解钾液体培养基，30℃，200r/min震荡培养3天，取菌液稀释10-6、10-7、和10-8倍后涂皿，挑取具有解钾水解圈的功能的菌株。
实施例2
土壤样品的采集和具有解钾功能微生物菌株的筛选：从全国不同省、市、区、县采集的具有地点特征等代表性的土壤如草甸土、山林地土、田地土、泥流沙土等标的样品按照实施1提供的富集法筛选具有解钾功能的微生物菌种，结果获得了200多株有解钾功能强的微生物菌株，其中菌株KY15、菌株KY59、和菌株KY107具有极强的解钾功能，结果如图1所示。经过不同的解钾培养基进一步测试，结果表明菌株KY15的解钾水解圈非常稳定。
实施例3
菌株形态：菌株KY15在R2A培养基上生长2天，菌落呈白色透明圆形，表面光滑较湿润，边缘规则，有晕环，中央不凸起，直径0.7～1.2mm，圆形，有光泽，粘稠，微微隆起且边缘光滑整齐。
菌株KY15的16S rDNA测序和同源对比：
CTAB法提取细菌DNA：接种一单菌落于5ml R2A中，30℃培养过夜；1.5ml的细菌培养液采用15000r/min离心2分钟，弃去上清。加入1ml TE离心洗涤后，用1ml TE溶解菌体，混匀。加入68μl 10％SDS，混匀，加入17μl 10mg/ml蛋白酶K，混匀，37℃温育1小时，加入210μl5mol/L NaCl，再加入146μl CTAB/NaCl，混匀，65℃温育10分钟；加入等体积的氯仿/异戊醇，混匀，15000r/min离心5分钟，保留上清；上清中加入等体积的酚：氯仿：异戊醇(25：24：1)，混匀，15000r/min离心5分钟，保留上清；加入0.6倍的异丙醇，混匀，15000r/min离心5分钟，收集DNA沉淀，用70％乙醇离心洗涤DNA沉淀；用200μl TE溶解DNA，加入终浓度为20μg/ml RNaseA，4℃保存。
16S rDNA扩增与测序:
采用16S rDNA通用引物27f(5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3'，序列如SEQ ID NO.2所示)和1492r(5'-GGTTACCTTGTTACGACTT-3'，序列如SEQ ID NO.3所示)进行16S rDNA的PCR扩增。PCR反应条件：94℃预变性30s；94℃变性30s，52℃退火30s，72℃延伸60s，35个循环。将PCR产物进行1.5％的琼脂糖凝胶电泳。PCR产物经琼脂糖凝胶电泳后回收纯化测序(北京美亿美生物技术有限公司)，菌株KY15的16S rDNA序列如SEQ ID NO.1所示，根据获得的16S rDNA序列在GenBank中Blast搜索同源序列。SEQ ID NO.1所示序列经NCBI数据库对比得到菌株KY15和Paenibacillus amylolyticus菌株F3-2-24同源性是99.51％。NCBI数据库的同源对比实验如图2所示：
为了进一步验证该菌株的功能，将菌株KY15与解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)的标准菌株DSM7和具有解钾功能的胶质类芽孢杆菌(Paenibacillusmucilaginosus)标准菌株3016菌株的解钾、解硅、解磷、和解纤维素功能对比研究，如实施例4～实施例8所示。
实施例4
解钾能力测定：菌株KY15接种于0.5％钾长石固体培养基，30℃培养，每天观察菌株水解圈变化，结果如图3所示，KY15的解钾功能明显优越于商业钾细菌3016和商业解淀粉菌株DSM7。
实施例5
解硅能力测定：菌株KY15具有较强的解钾能力，解钾细菌多为硅酸盐细菌，因此本实施例对其进行了解硅能力测试。称取培养基：葡萄糖10g，酵母提取物0.5g，硫酸铵1g，磷酸氢二钠2g，七水硫酸镁0.5g，碳酸钙1g，琼脂粉15g，钾长石1g，量筒称量蒸馏水1000ml，装入试剂瓶中放于高温高压灭菌锅中121℃灭菌20min，在超净工作台上，点燃的酒精的下，将冷却直45～60℃的解钾培养基倒入无菌平板上，待平板凝固无杂菌生长，将接菌针在酒精灯外焰灼烧取菌，待接菌针冷却分别蘸取菌株KY15、DSM7、3016接种于解钾平板上。倒置平板于30℃恒温培养箱培养4d，观察结果见表1和图4：解硅能力大小采用解硅指数表达，解硅指数的计算采用下列方式：解硅指数＝解硅水解圈直径-菌落直径+X。(注：X为加权系数，根据菌株解钾水解圈的透明程度，相应的为：-1、0、1、2。数字2代表水解矿物钾的溶解全完全透明；数字1代表溶解圈半透明；0代表溶解圈不透明，但在培养基表面具有水解矿物钾的水解痕迹；基本人眼观察不到溶解圈，但把菌落水洗以后，在接种细菌处有微弱的水解矿物钾的痕迹，-1代表无任何水解活性。该方法也被应用在测试细菌的解磷活性和解纤维素活性。)
表1硅筛选培养基上菌株的解硅能力
Figure BDA0002110745130000131
表1表明，培养4d后菌株KY15解硅性能是DSM7的4倍有余，菌株3016的硅水解圈直径较小而菌落直径较大，解硅性能小于0.5，可忽略不记，图4可见KY15解硅水解圈十分透亮，水解圈直径大于菌落直径，解硅性能很强，明显高于两组对照。DSM7解淀粉芽孢杆菌水解圈透亮度稍弱而硅酸盐细菌3016在本实验体系条件下几乎不可见硅水解圈。
实施例6
解无机磷能力测定：用接菌针将菌株KY15、DSM7和3016接种在经高温高压灭菌锅中121℃灭菌20min冷却后无杂菌生长的培养基上，无机磷培养基：酵母粉0.5g，葡萄糖10g，硫酸铵0.5g，氯化钾0.2g，七水硫酸镁0.1g，七水硫酸亚铁0.0001g，水和硫酸锰0.0001g，琼脂10g，磷酸三钙5g(单独灭菌后混入)，水1L。30℃恒温培养箱培养4d，结果如表2所示。解磷指数＝解磷水解圈直径-菌落直径+X。(注：X为加权系数，根据菌株解磷水解圈的透明程度，相应的为：-1、0、1、2。数字2代表水解磷的溶解完全透明；数字1代表溶解圈半透明；0代表溶解圈不透明，但在培养基表面具有水解磷的水解痕迹；基本人眼观察不到溶解圈，但把菌落水洗以后，在接种细菌处有微弱的水解磷的痕迹，-1代表无任何水解活性。)8d培养后，菌株KY15解无机磷性能较强达到3.2，DSM7和3016解无机磷指数小于0.5。
表2无机磷筛选培养基上菌株的解磷素能力
Figure BDA0002110745130000141
实施例7
解有机磷能力测定：用接菌针将菌株KY15、DSM7和3016接种在经高温高压灭菌锅中121℃灭菌20min冷却后无杂菌生长的培养基上，有机磷培养基：蛋白胨0.5g，酵母提取物0.5g，葡萄糖0.5g，水解淀粉0.5g，磷酸氢二钾0.3g，七水硫酸镁0.05g，丙酮酸钠0.3g，琼脂15g，植酸钙5g，水1L。30℃恒温培养箱培养4d，结果如表3和图5所示，解磷指数的计算方式同实施例6。
表3有机磷筛选培养基上菌株的解磷素能力
Figure BDA0002110745130000142
2d后，从上表可见：菌株KY15可明显水解有机磷，其水解有机磷指数可以达到4.19。而DSM7菌株和3016菌株没有水解有机磷的功能。
综上述结果分析表明，菌株KY15不但具备解钾能力还具备解硅、解磷(无机和有机)功能，且解钾、解硅、解磷的功能强于对照菌株，本研究所采用的对照菌株都是来源于市场上的产品菌株，因此我们分离得到的新型解钾、解硅、解磷的多功能菌株具有良好的应用前景。
实施例8
解纤维素能力测定：将菌株KY15和对照菌株DSM7和3016接种在测定分解纤维素的培养基，测定解纤维素培养基成分如下：1克磷酸氢二钾/升，0.25克7水硫酸镁/升，2克酵母粉/升，羧甲基纤维素(CMC)2克/升，琼脂粉10克/升。30℃培养2d后用碘液(1.3克碘，3.5克碘化钾，定容在100毫升水溶液)熏蒸平板培养基并观察结果，结果如表4和图6所示。解纤维素指数＝解纤维素水解圈直径-菌落直径+X。(注：X为加权系数，根据菌株解纤维素水解圈的透明程度，相应的为：-1、0、1、2。数字2代表水解纤维素的溶解完全透明；数字1代表溶解圈半透明；0代表溶解圈不透明，但在培养基表面具有水解纤维素的水解痕迹；基本人眼观察不到溶解圈，但把菌落水洗以后，在接种细菌处有微弱的降解纤维素的痕迹，-1代表无任何水解活性。)培养2d后，结果表明菌株KY15具有非常强的解纤维素能力，菌株KY15分解纤维素指数高达27.45，菌株KY15降解纤维素的能力明显好于对照的商业菌株DSM7和3016。
表4纤维素筛选培养基上菌株的解纤维素能力
Figure BDA0002110745130000151
实施例9
促根实验：以蛭石为基质，每盆装土500g，先加入少量、等量的水使其湿润，选取大小均匀一致的郑单958玉米种子，每盆栽种5粒，重复4盆，将菌液稀释50倍后，按照其生长要求，适时、适量的浇灌等量的菌液(50毫升)，15d后称量根干重。设置未接R2A液体培养基为空白对照CK1，3016细菌为阳性对照CK2。结果如表5所示，其中a、b和c表示各处理组之间具有统计显著差异。从表5可以看出，施用菌株KY15的玉米根系干重量是75.22mg，而施用3016干重是63.1mg，结果表明，菌株KY15具有促根能力，且菌株KY15促根效果明显好于商业钾细菌3016。
表5菌株KY15和3016对玉米作物根部干重的影响
处理 玉米根系干重(毫克)
R2A(CK1) 55.23<sup>a</sup>
3016(CK2) 63.1<sup>b</sup>
菌株KY15 75.22<sup>c</sup>
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
SEQUENCE LISTING
<110> 康生元（肇庆）生物科技有限公司
<120> 解淀粉类芽孢杆菌KY15、菌剂、应用和应用其的产品
<160> 3
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 1424
<212> DNA
<213> 胶质类芽孢杆菌（Paenibacillus mucilaginosus）
<400> 1
gctccttgcg gttaccccac cgacttcggg tgttataaac tctcgtggtg tgacgggcgg 60
tgtgtacaag acccgggaac gtattcaccg cggcatgctg atccgcgatt actagcaatt 120
ccgacttcat gcaggcgagt tgcagcctgc aatccgaact gagaccggct ttgttgggat 180
tggctccatc tcgcgatttc gctgcccgtt gtaccggcca ttgtagtacg tgtgtagccc 240
aggtcataag gggcatgatg atttgacgtc atccccacct tcctccggtt tgtcaccggc 300
agtctatcta gagtgcccac ccgaagtgct ggcaactaaa tataagggtt gcgctcgttg 360
cgggacttaa cccaacatct cacgacacga gctgacgaca accatgcacc acctgtctca 420
actttccccg aagggcacct gatgcatctc tgcttcgtta gttggatgtc aagacctggt 480
aaggttcttc gcgttgcttc gaattaaacc acatactcca ctgcttgtgc gggtccccgt 540
caattccttt gagtttcagt cttgcgaccg tactccccag gcggagtgct taatgtgtta 600
acttcggcac caagggtatc gaaaccccta acacctagca ctcatcgttt acggcgtgga 660
ctaccagggt atctaatcct gtttgctccc cacgctttcg cgcctcagcg tcagttacag 720
cccagagagt cgccttcgcc actggtgttc ctccacatct ctacgcattt caccgctaca 780
cgtggaattc cactctcctc ttctgcactc aagtcacgca gtttccagtg cgatccgggg 840
ttgagccccg ggattaaaca ccagacttac atgaccgcct gcgcgcgctt tacgcccaat 900
aattccggac aacgcttgcc ccctacgtat taccgcggct gctggcacgt agttagccgg 960
ggctttcttc tcaggtaccg tcaccttgag agcagttact ctcccaagcg ttcttccctg 1020
gcaacagagc tttacgatcc gaaaaccttc atcactcacg cggcattgct ccgtcaggct 1080
ttcgcccatt gcggaagatt ccctactgct gcctcccgta ggagtctggg ccgtgtctca 1140
gtcccagtgt ggccgatcac cctctcaggt cggctacgca tcgtcgcctt ggtgagccgt 1200
tacctcacca actagctaat gcgccgcagg cccatcccca agtgacagat tgctccgtct 1260
ttccagtttc cttcaggcga agaaaacaag tattcggtat tagctaccgt ttccggtagt 1320
tgtcccaagc ttgagggcag gttgcctacg tgttactcac ccgtccgccg ctaaccatca 1380
gagaagcaag cttctcatca agtccgctcg acttgcatgt atag 1424
<210> 2
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 2
agagtttgat cctggctcag 20
<210> 3
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 3
ggttaccttg ttacgactt 19

Claims (12)

1.一株解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15，于2019年05月27日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.17851。
2.一种菌剂，其特征在于，所述菌剂包含权利要求1所述的解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15。
3.权利要求1所述解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15或权利要求2所述菌剂的应用，所述应用包括解钾、解硅、解磷和解纤维素中的一种或多种。
4.产品，所述产品包含解钾、解硅、解磷和解纤维素中的至少一种功能；所述产品包含权利要求1所述解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15或权利要求2所述菌剂。
5.权利要求1所述解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15或权利要求2所述菌剂在促进植物根系生长中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述植物包括玉米。
7.一种生根剂，其特征在于，所述生根剂包含权利要求1所述解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15或权利要求2所述菌剂。
8.权利要求1所述解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15或权利要求2所述菌剂在制备肥料中的应用。
9.肥料，其特征在于，所述肥料包含权利要求1所述解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillusamylolyticus)KY15或权利要求2所述菌剂。
10.根据权利要求9所述的肥料，其特征在于，所述肥料包括微生物肥料。
11.权利要求1所述解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15或权利要求2所述菌剂在制备土壤调理剂中的应用。
12.土壤调理剂，其特征在于，所述土壤调理剂包含权利要求1所述解淀粉类芽孢杆菌(Paenibacillus amylolyticus)KY15或权利要求2所述菌剂。
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