CN111471621A

CN111471621A - 微小杆菌mb338及其应用

Info

Publication number: CN111471621A
Application number: CN202010310043.5A
Authority: CN
Inventors: 郭一韬; 郭兴龙; 吴广利; 孟国明; 苑莹; 康耀卫
Original assignee: Hebei Monband Water Soluble Fertilizer Co ltd
Current assignee: Hebei Monband Water Soluble Fertilizer Co ltd
Priority date: 2020-04-20
Filing date: 2020-04-20
Publication date: 2020-07-31
Anticipated expiration: 2040-04-20
Also published as: CN111471621B; WO2021212674A1

Abstract

本发明提供了一种微小杆菌MB338及其应用，涉及微生物技术领域。微小杆菌(Exiguobacterium undae)MB338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.19489。菌株MB338具有降解硅、蛋白质、纤维素和淀粉，以及促进腐熟的作用。

Description

微小杆菌MB338及其应用

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，尤其是涉及一种微小杆菌MB338及其应用。

背景技术

矿质营养可以影响作物对病害的防御能力，被认为是调控作物病害的重要影响因素之一，通过矿质营养元素调节可以降低许多作物病害发生程度。硅元素已被国际土壤学界确认为是继氮、磷、钾之后的第四种植物营养元素，它是禾本科和根块类作物的必需养分。硅作为地壳中的第二大元素，在地壳中含量为27.6％，约占土壤组成的四分之一，但绝大多数硅以硅酸盐结晶或沉淀形式存在，为非有效态，不能被植物直接吸收利用，必需经过长期的风化作用和侵蚀之后才能被植物吸收利用，所以土壤中植物能够吸收和利用的有效硅含量一般很低，能被植物吸收的有效硅只有50～250mg/kg。Epstein和Bloom重新界定了植物生长发育必需元素的内涵后，硅被列为植物生长发育必需元素的可能性逐渐增大，更为重要的是硅是唯一过量后不会对植物产生有害影响的元素，因此近年来硅营养的研究逐渐从喜硅的禾本科植物扩大到豆科。

用必须营养三原则来评判，硅并不是植物生长的必须营养元素。但大量研究发现，硅对植物的生长起着重要作用。研究表明，硅可以促进植物生长并提高产量，增强植物抵抗病害及虫害的防御能力，同时也可以减轻盐分胁迫，干旱胁迫，重金属毒害，辐射，养分失衡，冻害等非生物胁迫对植物的危害。由于目前掠夺式的种植模式，使得土壤中有效硅的含量大幅度下降，缺硅耕地占全国耕地面积的50％以上，因此可见使用硅肥的重要性。

木质纤维素是地球上最丰富、最廉价的可再生资源。木质纤维素包括三大类聚合物：纤维素、半纤维素与木质素。纤维素是植物细胞壁的主要成分，占生物质资源总量的90％以上，是自然界中最丰富的生物质资源。因此纤维素的降解是木质纤维素资源利用的一大突破点。据估计，木质纤维素占据地球上光合产物的60％以上，并且全球每年产生的纤维素高达1000亿吨，然而天然纤维类物质除少部分能被反刍动物低效率利用外，绝大多数就地烧毁或以废弃物的形式存在于自然环境中，在浪费能源的同时对环境造成了污染。目前，对于纤维素的利用主要是通过化学或生物处理从而实现资源化。纤维素具有不溶性的刚性结构，在常温下不溶于水、也不溶于稀酸和稀碱，在自然条件下分解缓慢，它的不溶性和异质性也导致了纤维素很难被降解，因此很难作为工业原料及饲料，为此微生物分解纤维素成为纤维素生物处理技术的核心。

我国是一个农业大国，东北及北方地区是我国的重要粮食储备区，是植物木质纤维素储量最多地区，作物收获后会有大量的作物秸秆等待处理，传统的处理方式多为焚烧和秸秆还田，由于北方地区雾霾气候严重，焚烧处理秸秆会加重的空气污染的问题，因此政府对焚烧秸秆做出了管制，大量的秸秆只能经还田腐解处理，但由于环境、温度会直接影响秸秆的腐解速率，东北及北方地区的寒冷条件使大量纤维素资源无法及时有效处理和利用。

综上所述，我国在农业发展上存在对生物硅肥的开发和秸秆腐熟速度缓慢的问题，因此，筛选可以分解土壤中难溶性含硅矿物同时具有快速腐熟秸秆功能的微生物具有极为重要的现实意义和理论意义。

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微小杆菌(Exiguobacterium undae)MB338，该菌株具有降解硅、蛋白质、纤维素和淀粉，以及促进腐熟的作用。

本发明的第二目的在于提供包含所述微小杆菌(Exiguobacterium undae)MB338的产品或其应用。

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，本发明提供了一株微小杆菌(Exiguobacterium undae)MB338，于2020年03月19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.19489。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种菌剂，所述菌剂包括所述微小杆菌(Exiguobacterium undae)MB338。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供了所述微小杆菌(Exiguobacteriumundae)MB338，或所述菌剂在降解硅、蛋白质、纤维素和淀粉中至少一种的应用。

可选地，所述降解硅包括降解非水溶性硅。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种用于降解硅、蛋白质、纤维素和淀粉中至少一种的产品，包括所述微小杆菌(Exiguobacterium undae)MB338，或所述菌剂。

可选地，所述产品包括肥料添加剂、肥料、植物生长改良剂或土壤改良剂。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种腐熟方法，包括使用所述微小杆菌(Exiguobacterium undae)MB338，或所述菌剂作用于底物。

可选地，所述底物包括农业废弃物。

可选地，所述农业废弃物包括秸秆；

可选地，所述秸秆包括小麦秸秆。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种腐熟剂，包括所述微小杆菌(Exiguobacterium undae)MB338，或所述菌剂。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的微小杆菌(Exiguobacterium undae)MB338除去具有Exiguobacterium undae菌株的一般性质外，还具有降解硅、降解纤维素、降解淀粉和降解蛋白质的功能；以及对有机物具有良好腐熟降解功能。菌株MB338降解硅的能力可以提高土壤中植物可吸收的有效态硅，从而促进植物生长并提高产量，增强植物抵抗病害及虫害的防御能力，同时也可以减轻盐分胁迫，干旱胁迫，重金属毒害，辐射，养分失衡，冻害等非生物胁迫对植物的危害。菌株MB338对纤维素、淀粉和蛋白的降解能力，使其能有效的降解含有纤维素、蛋白和淀粉中至少一种的废弃物，提高了含有复杂成分的有机废弃物的处理效率。

基于菌株MB338具有良好的降解纤维素、蛋白和淀粉的性能，以及本发明的实验发现菌株MB338能够良好的腐熟秸秆的能力，本发明提供的腐熟方法和腐熟剂对于处理含有植物纤维类的废弃物效率高，无污染，尤其是对于秸秆的腐熟，缓解了传统焚烧秸秆造成的环境污染，并通过对秸秆的腐熟使秸秆还田，提高土壤中的营养物质含量，并且由于在腐熟过程中带入了菌株MB338，将腐熟的秸秆还田后还能够进一步提高土壤中的植物可吸收的有效态硅，改善种植土壤。

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为本发明提供的菌株MB338与Exiguobacterium undae的同源对比分析；

图2为菌株MB338显微镜下观察结果；

图3为含硅矿物质培养基上菌株MB338降解硅的能力的测定结果；

图4为菌株MB338降解蛋白能力的测定结果；

图5为菌株MB338降解纤维素能力的测定结果；

图6为菌株MB338降解淀粉能力的测定结果；

图7为菌株MB338与枯草芽孢杆菌92068室温下对小麦秸秆的腐熟。

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。

本发明的菌种保藏日期为2020年03月19日，保藏编号为：CGMCC No.19489。分类命名为Exiguobacterium undae，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(简称CGMCC)，地址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；邮编100101。

本发明通过对来源于全国各地的土壤进行大量筛选，从近30万株微生物菌株中筛选到了一株微小杆菌(Exiguobacterium undae)MB338(又名为KY338，以下简称菌株MB338)，该菌株16sDNA序列如SEQ ID NO.1所示，对该菌株16sDNA序列的测定结果表明该菌株与Exiguobacterium undae具有大于99.97％的同源性。Exiguobacterium undae是AnjaFruhling等人发现的一种兼性厌氧革兰氏阳性菌株，和其他微小杆菌属一样，不生孢，不抗酸，以周生鞭毛运动，在营养琼脂上菌落平坦，淡橙色，色素不扩散，嗜碱，能在pH6.5～11.5生长，能利用葡萄糖、蔗糖、半乳糖和一些其他糖产酸。

本发明提供的菌株MB338的菌株形态为：在R2A培养基上培养生长2d，菌落细胞呈短杆状，革兰氏阳性，菌落橙黄色，光滑，边缘规整，凸起，经显微镜测定其直径约3-5μm。菌株MB338除去具有Exiguobacterium undae菌株的一般性质外，还具有降解硅、降解纤维素、降解淀粉和降解蛋白质的功能；以及对有机物良好的腐熟降解能力。

菌株MB338是一株多功能性微生物菌株：本发明通过实验发现，本发明提供的菌株MB338的降解硅能力优于枯草芽孢杆菌和硅酸盐细菌。本发明还通过实验发现，菌株MB338降解蛋白质、纤维素和淀粉能力均优于枯草芽孢杆菌。将菌株MB338应用于腐熟小麦秸秆，在相同的条件下，菌株MB338对小麦秸秆的腐熟程度优于枯草芽孢杆菌。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种包含上述菌株MB338的菌剂。所述菌剂中可以只包含菌株MB338，也可以将菌株MB338和其他菌株联合使用，其他菌株的实例包括但不限于固氮菌、芽孢杆菌、放线菌、溶磷细菌或溶磷真菌等。菌株MB338可以作为菌剂中的主要成分，也可以作为菌剂中的辅助成分。

可以理解的是，所述菌剂中还可以包含本领域可接受的常规的辅助成分，例如载体，为菌株的生存、生长或增殖提供营养的物质，以及助剂等。载体的实例包括但不限于硅藻土、蒙脱石、高岭土、白碳、轻质碳酸钙、稻壳、木屑、淀粉、聚乙烯醇和聚乙二醇等。提供营养的物质的实例包括但不限于盐、矿物质、氨基酸、糖类、酵母提取物和微量元素等。助剂的实例包括但不限于溶剂、pH调节剂、分散剂、乳化剂、防腐剂、保湿剂和润湿剂等。

基于本发明提供的菌株MB338的生理生化性能，本发明还提供了菌株MB338，或包含菌株MB338的菌剂在降解硅、蛋白质、纤维素和淀粉中至少一种的应用。

所述应用中，在一些可选的实施方式，菌株MB338，或包含菌株MB338的菌剂应用于降解硅、蛋白质、纤维素或淀粉中的一种，也可以用于降解硅、蛋白质、纤维素和淀粉中的几种或全部，例如可以为但不限于为用于降解蛋白质、纤维素和淀粉；或用于降解硅和纤维素。

将菌株MB338，或包含菌株MB338的菌剂应用于降解硅，可以提高土壤中植物可吸收的有效态硅，从而促进植物生长并提高产量，增强植物抵抗病害及虫害的防御能力，同时也可以减轻盐分胁迫，干旱胁迫，重金属毒害，辐射，养分失衡，冻害等非生物胁迫对植物的危害。菌株MB338降解的硅主要为降解非水溶性硅，非水溶性硅的实例包括但不限于硅酸镁、钾长石、滑石粉、沸石、白云母、硅酸钙和硅酸铝等。

将菌株MB338，或包含菌株MB338的菌剂应用于降解纤维素，能够促进纤维素的高效无污染的降解，促进含有纤维素类的废弃物的处理和循环利用，比如对农业废弃物的处理。并且基于菌株MB338还具有良好的降解蛋白和淀粉的能力，使菌株MB338，或包含菌株MB338的菌剂能有效的降解含有纤维素、蛋白和淀粉中至少一种的废弃物，提高了含有复杂成分的有机废弃物的处理效率。

基于上述应用，本发明还提供了一种用于降解硅、蛋白质、纤维素和淀粉中至少一种的产品。在一些可选的实施方式中，所述产品用于降解硅、蛋白质、纤维素或淀粉中的一种。在另一些可选的实施方式中，所述产品用于降解硅、蛋白质、纤维素和淀粉中多种成分，例如可以为但不限于为用于降解蛋白质、纤维素和淀粉；或用于降解硅和纤维素。

本发明提供的用于降解硅、蛋白质、纤维素和淀粉中至少一种的产品中，所述产品的实例包括但不限于肥料添加剂、肥料、植物生长改良剂或土壤改良剂等，本发明不限制产品的具体的形式，可以理解的是，所述产品中还可以含有具有其他功能作用的成分，例如菌株或药物活性成分，也可以含有本领域可接受的常规的辅料。产品的剂型例如可以为但不限于为液剂、乳剂、微乳剂、悬浮剂、粉剂、颗粒剂、可湿性粉剂或水分散粒剂等。

在一些可选的实施方式中，所述产品为肥料或肥料添加剂，肥料或肥料添加剂中的菌株MB338，或包含菌株MB338的菌剂可以在施用于土壤后，提高土壤中植物可吸收的有效态硅含量，从而为植物提供了可使用的硅元素；若肥料为有机肥，有机肥中的菌株MB338还可以充分的发酵有机肥中的纤维素、蛋白和淀粉等成分。肥料或肥料添加剂也可以含有常规的辅料，例如作为无机营养成分的尿素、铵盐、钾盐和钙盐等；作为有机成分的厨余垃圾、牲畜粪便、城市污泥、沼渣和农业废弃物等；以及作为助剂的分散剂、pH调节剂、缓释剂、增效剂、防腐剂和干燥剂等。

在一些可选的实施方式中，所述产品为植物生长改良剂，植物生长改良剂中的菌株MB338，或包含菌株MB338的菌剂可以在施用于土壤后，提高土壤中植物可吸收的有效态硅含量，提高植物的硅元素摄入量，促进植物生长并提高产量，增强植物抵抗病害及虫害的防御能力，同时也可以减轻盐分胁迫，干旱胁迫，重金属毒害，辐射，养分失衡，冻害等非生物胁迫对植物的危害。植物生长改良剂中还可以含有本领域可接受的其他功能成分，包括但不限于微量元素、氨基酸、矿物质和植物激素等。

在一些可选的实施方式中，所述产品为土壤改良剂，土壤改良剂中的菌株MB338，或包含菌株MB338的菌剂通过降解土壤中的硅，从而改善土壤结构。土壤改良剂中还可以含有本领域可接受的辅料，例如可以包括但不限于泥炭、石灰石、石膏、膨润土、高炉渣、城市污泥、壳聚糖、腐殖酸和聚合氨基酸等。

基于本发明提供的菌株MB338，或包含菌株MB338的菌剂具有良好的降解纤维素、蛋白和淀粉的性能，以及本发明的实验发现菌株MB338能够良好的腐熟秸秆。因此根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种腐熟方法，该方法包括使用菌株MB338，或包含菌株MB338的菌剂作用于底物，使底物腐熟。其中底物主要包括农业废弃物，农业废弃物的实例包括但不限于秸秆、树叶、稻壳和豆渣等。在一些可选的实施例中，本发明通过实验发现菌株MB338对小麦秸秆的腐熟能力优于芽孢杆菌，因此优选使用菌株MB338，或包含菌株MB338的菌剂腐熟秸秆，更优选用于腐熟小麦秸秆。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种腐熟剂，所述腐熟剂以菌株MB338，或包含菌株MB338的菌剂作为活性成分。本发明不限制所述腐熟剂还可以包含具有腐熟能力的其他菌株，例如可以包括但不限于枯草芽孢杆菌、酵母菌、放线菌和黑曲霉中的一种或多种等。所述腐熟剂中还可以包括本领域可接受的常规辅料，例如可以为但不限于为载体、营养物质、填料和助剂等。

本发明提供的腐熟方法和腐熟剂，对于处理含有植物纤维类的废弃物效率高，无污染，尤其是对于秸秆的腐熟，缓解了传统焚烧秸秆造成的环境污染，并通过对秸秆的腐熟使秸秆还田，提高土壤中的营养物质含量，并且由于在腐熟过程中带入了菌株MB338，将腐熟的秸秆还田后还能够进一步提高土壤中的植物可吸收的有效态硅，改善种植土壤。

下面结合优选实施例进一步说明本发明的技术方案和有益效果。

实施例1

1.筛选具有降解硅能力的微生物菌株：

1.1土样的采集

从全国各地不同省份选择具有代表性的土壤进行采集，比如沙土、粘土、黑土等，样品可以来源于农田、牧草地、森林土等不同的区域，尤其是对种植玉米、水稻和小麦田等的土壤进行采样，每个点采集15-20克样品，同时标明来源地(省，县)、采集年和月、土壤的来源(植物，沙土、或其他)，放于80％甘油管中保藏在-80℃冰箱，共采集到来源于全国各个省市的土样100个。

1.2降解硅的微生物菌株的筛选

(1)取0.50g土样于15mL水中摇匀，取其混合液稀释到10⁵、10⁴、10³后各取100μL分别涂布于R2A固体培养基上(酵母提取物0.50g，蛋白胨0.50g，胰蛋白胨0.50g，葡萄糖0.50g，可溶性淀粉0.50g，磷酸氢二钾0.30g，丙酮酸钠0.30g，七水硫酸镁0.05g，琼脂粉15.0g，水1000mL)，每个稀释度分别涂布3个R2A固体培养基，放培养箱待菌株生长。

(2)挑取上一步生长的菌株针刺于硅矿物质固体培养基(酵母提取物0.50g，蛋白胨0.50g，胰蛋白胨0.50g，葡萄糖0.50g，可溶性淀粉0.50g，磷酸氢二钾0.30g，丙酮酸钠0.30g，七水硫酸镁0.05g，硅酸镁5g，琼脂粉15.0g，水1000mL)中，30℃温箱培养，观察挑取具有解硅水解圈的菌株于R2A固体培养基划线培养，记录降解硅的菌株。

1.3重复验证

为了确保菌株解硅能力，将具有可降解硅能力的菌株，再次接种于硅矿物质固体培养基培养，验证所挑取的菌落是否具有降解硅功能，排除假阳性菌落。

1.4结果

通过上述方法对所采集到的100个不同省市的土样，大约30万株微生物菌株进行可降解硅矿物质的微生物菌株的筛选，结果从中筛选得到约200株可在硅矿物质固体培养基生长并且降解硅的目标菌株，经过多次反复验证，得到一株可稳定快速生长且降解硅能力较稳定的菌株，命名为MB338(又名为KY338)，此外该菌株还具有降解蛋白质、纤维素、淀粉以及快速腐熟秸秆等多种功能。现将这些发现报道如下：

2.16sDNA的测定及菌株生理形态分析：

2.1菌株16sDNA的测定

2.1.1 CTAB法提取细菌DNA

1、接种一单菌落于5mL R2A中，30℃培养过夜。

2、取1mL种子培养液接入100mL R2A液体中，37℃、220r/min培养16小时。

3、5000r/min离心10分钟，弃去上清。

4、加入10mL TE离心洗涤后，用10mL TE溶解菌体，混匀，-20℃保存备用。

5、取3.5mL菌悬液，加入184μL 10％SDS，混匀，加入37μL 10mg/mL蛋白酶K，混匀，37℃温育1小时。

6、加入740μL 5mol/L NaCl，再加入512μL CTAB/NaCl，混匀，65℃温育10分钟。

7、加入等体积的氯仿/异戊醇，混匀，10000r/min离心5分钟，保留上清。

8、上清中加入等体积的酚：氯仿：异戊醇(25：24：1)，混匀，10000r/min离心5分钟，保留上清。

9、加入0.6倍的异丙醇，混匀，10000r/min离心5分钟，收集DNA沉淀，用70％乙醇离心洗涤DNA沉淀。

10、用1mL TE溶解DNA，加入终浓度为20μg/mL RNaseA，4℃保存。

2.1.2扩增与测序

采用16S rDNA通用引物27f(5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3'，SEQ ID NO.2所示)和1492r(5'-GGTTACCTTGTTACGACTT-3'，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，根据获得的16SrDNA序列在GenBank中Blast搜索同源序列并进行同源序列分析对比，建立系统发育树，结果如图1所示。

经过对菌株MB338的16sDNA序列测定结果(SEQ ID NO.1)表明，该菌株与Exiguobacterium undae具有大于99.97％的高度同源(图1.与Exiguobacterium undae的同源对比分析)。

2.1.3菌株MB338的16S测序结果，如SEQ ID NO.1所示：

GTGCCTATACATGCAGTCGAGCGCAGGAAGCTCACGGAACTCTTCGGAGGGAAGTGAAGGGAATGAGCGGCGGACGGGTGAGTAACACGTAAGGAACCTGCCCCAAGGATTGGGATAACTCCGAGAAATCGGAGCTAATACCGAATAGTTCTTCAGACCGCATGGTCTGATGATGAAAGGCGCTTCGGCGTCACCTTGGGATGGCCTTGCGGTGCATTAGCTAGTTGGTGGGGTAATGGCCCACCAAGGCGACGATGCATAGCCGACCTGAGAGGGTGATCGGCCACACTGGGACTGAGACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTAGGGAATCTTCCACAATGGACGAAAGTCTGATGGAGCAACGCCGCGTGAGTGATGAAGGTTTTCGGATCGTAAAACTCTGTTGTAAGGGAAGAACAGGTATGAGAGGTAATGCTCATGCTATGACGGTACCTTGCGAGAAAGCCACGGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGTGGCAAGCGTTGTCCGGAATTATTGGGCGTAAAGCGCGCGCAGGCGGCCTTTTAAGTCTGATGTGAAAGCCCCCGGCTCAACCGGGGAGGGTCATTGGAAACTGGAAGGCTTGAGTACAGAAGAGAAGAGTGGAATTCCATGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGAGATGTGGAGGAACACCAGTGGCGAAGGCGACTCTTTGGTCTGTAACTGACGCTGAGGCGCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGAGTGCTAGGTGTTGGGGGGTTTCCGCCCCTCAGTGCTGAAGCTAACGCATTAAGCACTCCGCCTGGGGAGTACGGCCGCAAGGCTGAAACTCAAAGGAATTGACGGGGACCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGAAGCAACGCGAAGAACCTTACCAACTCTTGACATCCCCTTGACCGCTTGAGAGATCAAGTTTTCCCTTCGGGGACAAGGGTGACAGGTGGTGCATGGTTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCCTATCCTTAGTTGCCAGCATTTAGTTGGGCACTCTAGGGAGACTGCCGGTGACAAACCGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAATCATCATGCCCCTTATGAGTTGGGCTACACACGTGCTACAATGGACGGTACAAAGGGCAGCGAGACCGCGAGGTGGAGCCAATCCCAGAAAGCCGTTCCCAGTTCGGATTGCAGGCTGCAACTCGCCTGCATGAAGTCGGAATCGCTAGTAATCGCAGGTCAGCATACTGCGGTGAATACGTTCCCGGGTCTTGTACACACCGCCCGTCACACCACGAGAGTTTGCAACACCCGAAGCCGGTGAGGTAACCGCAAGGAGCCAGCCGTCGGAAAGGTTGGGTT

2.2菌株形态观察

将筛选的菌株接种到R2A平板上，30℃培养2d，观察菌落的大小、形状、颜色、光泽度、黏稠度、隆起形状、透明度、边缘特征及有无芽孢等。经观察菌株在R2A培养基上培养生长2d，菌落细胞呈短杆状，革兰氏阳性，菌落橙黄色，光滑，边缘规整，凸起，经显微镜测定其直径约3-5μm。菌株.MB338显微镜下观察结果如图2所示。

实施例2

菌株MB338降解硅能力的测定：

将在R2A培养基上培养生长2d的菌株MB338，接种于含硅矿物质培养基中，设置枯草芽孢杆菌(菌株92068)、硅酸盐细菌(菌株3016)为对照，培养1-2d后，测定解硅圈的直径，单位mm。

解硅能力＝解硅圈直径的毫米数+X；

X为加权系数，根据菌株解硅圈的透明程度，相应的为-2、-1、0、1、2。(注：X为加权系数，根据菌株水解圈的透明程度，相应的为：-1、0、1、2。数字2代表水解圈全完全透明；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痕迹，基本人眼观察不到溶解圈，但把菌落用水冲洗以后，在接种细菌处有微弱的水解的痕迹，-1代表无任何水解活性。该方法也被应用在测试细菌的解蛋白活性、解淀粉及解纤维素活性。)

菌株MB338降解硅能力的测定结果如表1和图3所示：菌株MB338降解硅能力明显高于对照枯草芽孢杆菌92068及硅酸盐细菌(菌株3016)。

表1含硅矿物质培养基上菌株降解硅的能力

实施例3

菌株MB338降解蛋白质能力的测定：

将在R2A培养基上培养生长2d的菌株MB338，接种于含蛋白物质培养基(酵母提取物0.50g，蛋白胨0.50g，胰蛋白胨0.50g，葡萄糖0.50g，可溶性淀粉0.50g，磷酸氢二钾0.30g，丙酮酸钠0.30g，七水硫酸镁0.05g，脱脂奶粉5g，琼脂粉15.0g，水1000mL)中，设置枯草芽孢杆菌(菌株92068)为对照，培养1-2d后，测定解蛋白圈的直径，单位mm。

解蛋白能力＝解蛋白圈直径的毫米数+X

X为加权系数，根据菌株解蛋白圈的透明程度，相应的为-2、-1、0、1、2。

菌株MB338降解蛋白能力的测定结果如表2和图4所示：

表2含蛋白物质培养基上菌株降解蛋白的能力

实施例4

菌株MB338降解纤维素能力的测定：

将在R2A培养基上培养生长2d的菌株MB338，接种于纤维素(CMC)培养基(磷酸氢二钾1.0g，七水硫酸镁0.25g，酵母提取物2.0g，琼脂粉10.0g，CMC2.0g，蒸馏水1000ml)中，设置枯草芽孢杆菌(菌株92068)为对照，培养1-2d后，用碘液熏蒸后测定解纤维素圈的直径，单位mm。

解纤维素能力＝解纤维素圈直径的毫米数+X；

X为加权系数，根据菌株解纤维素圈的透明程度，相应的为-2、-1、0、1、2。

菌株MB338降解纤维素能力的测定结果如表3和图5所示：结果表明菌株MB338降解纤维素能力明显高于对照枯草芽孢杆菌92068。

表3纤维素(CMC)培养基上菌株降解蛋白的能力

实施例5

菌株MB338降解淀粉能力的测定：

将在R2A培养基上培养生长2d的菌株MB338，接种于含可溶性淀粉培养基(蛋白胨10.0g，氯化钠5.0g，可溶性淀粉2.0g，琼脂粉20.0g，蒸馏水1000ml)中，设置枯草芽孢杆菌(菌株92068)为对照，培养1-2d后，用碘液熏蒸后测定解淀粉的直径，单位mm。

解淀粉能力＝解淀粉圈直径的毫米数+X；

X为加权系数，根据菌株解淀粉圈的透明程度，相应的为-2、-1、0、1、2。

菌株MB338降解淀粉能力的测定结果如表4和图6所示，结果表明菌株MB338降解淀粉能力明显高于对照枯草芽孢杆菌92068。

表4淀粉培养基上菌株降解蛋白的能力

实施例6

体内实验：

以小麦秸秆为基质，每试管称取3g，加入少量、等量的液体R2A使其湿润，加入1mL菌液，震荡摇匀，室温培养腐熟，按照其生长要求，适时、适量的浇灌等量的菌液，每周观察小麦秸秆腐熟情况。设置未接菌R2A液体培养基为空白对照CK1，接种枯草芽孢杆菌92068的为阳性对照CK2。

体内实验结果如图7所示：图7结果表明，菌株MB338室温下对小麦秸秆的腐熟程度和速度明显高于对照枯草芽孢杆菌92068。

结论：本发明通过采用高通量富集筛选方法从陕西省泾阳县云阳县山庄村西南组小西红柿地土样中分离到了一株降解硅矿物质的微生物菌株MB338(又名为KY338)，经过对该菌株的16sDNA的序列测定分析，该菌株与Exiguobacterium undae具有高度同源。MB338与商业菌株枯草芽孢杆菌92068以及硅酸盐细菌3016相比，它能稳定生长，降解硅矿物质较强，同时具有解蛋白、解纤维素和解淀粉的能力以及对小麦秸秆的腐熟具有促进作用，且明显优于商业用菌株92068。其降解硅矿物质，同时兼具解蛋白、解纤维素和解淀粉的能力以及对小麦秸秆的腐熟具有促进作用的报道属于世界首次。

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> 河北萌帮水溶肥料股份有限公司

<120> 微小杆菌MB338及其应用

<160> 3

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 1455

<212> DNA

<213> 微小杆菌（Exiguobacterium undae）

<400> 1

gtgcctatac atgcagtcga gcgcaggaag ctcacggaac tcttcggagg gaagtgaagg 60

gaatgagcgg cggacgggtg agtaacacgt aaggaacctg ccccaaggat tgggataact 120

ccgagaaatc ggagctaata ccgaatagtt cttcagaccg catggtctga tgatgaaagg 180

cgcttcggcg tcaccttggg atggccttgc ggtgcattag ctagttggtg gggtaatggc 240

ccaccaaggc gacgatgcat agccgacctg agagggtgat cggccacact gggactgaga 300

cacggcccag actcctacgg gaggcagcag tagggaatct tccacaatgg acgaaagtct 360

gatggagcaa cgccgcgtga gtgatgaagg ttttcggatc gtaaaactct gttgtaaggg 420

aagaacaggt atgagaggta atgctcatgc tatgacggta ccttgcgaga aagccacggc 480

taactacgtg ccagcagccg cggtaatacg taggtggcaa gcgttgtccg gaattattgg 540

gcgtaaagcg cgcgcaggcg gccttttaag tctgatgtga aagcccccgg ctcaaccggg 600

gagggtcatt ggaaactgga aggcttgagt acagaagaga agagtggaat tccatgtgta 660

gcggtgaaat gcgtagagat gtggaggaac accagtggcg aaggcgactc tttggtctgt 720

aactgacgct gaggcgcgaa agcgtgggga gcaaacagga ttagataccc tggtagtcca 780

cgccgtaaac gatgagtgct aggtgttggg gggtttccgc ccctcagtgc tgaagctaac 840

gcattaagca ctccgcctgg ggagtacggc cgcaaggctg aaactcaaag gaattgacgg 900

ggacccgcac aagcggtgga gcatgtggtt taattcgaag caacgcgaag aaccttacca 960

actcttgaca tccccttgac cgcttgagag atcaagtttt cccttcgggg acaagggtga 1020

caggtggtgc atggttgtcg tcagctcgtg tcgtgagatg ttgggttaag tcccgcaacg 1080

agcgcaaccc ctatccttag ttgccagcat ttagttgggc actctaggga gactgccggt 1140

gacaaaccgg aggaaggtgg ggatgacgtc aaatcatcat gccccttatg agttgggcta 1200

cacacgtgct acaatggacg gtacaaaggg cagcgagacc gcgaggtgga gccaatccca 1260

gaaagccgtt cccagttcgg attgcaggct gcaactcgcc tgcatgaagt cggaatcgct 1320

agtaatcgca ggtcagcata ctgcggtgaa tacgttcccg ggtcttgtac acaccgcccg 1380

tcacaccacg agagtttgca acacccgaag ccggtgaggt aaccgcaagg agccagccgt 1440

cggaaaggtt gggtt 1455

<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

1.一株微小杆菌(Exiguobacterium undae)MB338，于2020年03月19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.19489。

2.菌剂，其特征在于，所述菌剂包括权利要求1所述的微小杆菌(Exiguobacteriumundae)MB338。

3.权利要求1所述的微小杆菌(Exiguobacterium undae)MB338，或权利要求2所述的菌剂在降解硅、蛋白质、纤维素和淀粉中至少一种的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述降解硅包括降解非水溶性硅。

5.用于降解硅、蛋白质、纤维素和淀粉中至少一种的产品，包括权利要求1所述的微小杆菌(Exiguobacterium undae)MB338，或权利要求2所述的菌剂。

6.根据权利要求5所述的产品，其特征在于，所述产品包括肥料添加剂、肥料、植物生长改良剂或土壤改良剂。

7.一种腐熟方法，其特征在于，包括使用权利要求1所述的微小杆菌(Exiguobacteriumundae)MB338，或权利要求2所述的菌剂作用于底物。

8.根据权利要求7所述的腐熟方法，其特征在于，所述底物包括农业废弃物。

9.根据权利要求8所述的腐熟方法，其特征在于，所述农业废弃物包括秸秆；

可选地，所述秸秆包括小麦秸秆。

10.一种腐熟剂，其特征在于，包括权利要求1所述的微小杆菌(Exiguobacteriumundae)MB338，或权利要求2所述的菌剂。