CN113416669B - 一株产铁载体的产碱杆菌及其应用 - Google Patents

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    • 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
    • A01N63/20—Bacteria; Substances produced thereby or obtained therefrom

Abstract

本发明公开了一株产铁载体的产碱杆菌及其应用，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号为CGMCC No：21557，分类命名为：粪产碱杆菌Alcaligenes faecalis。该菌株主要通过产铁载体使植物更好利用铁元素促进植物生长。对提高作物产量，减少化肥农药使用具有重要意义,大力推动了绿色农业的发展。

Description

一株产铁载体的产碱杆菌及其应用
技术领域
本发明涉及农业技术领域，尤其涉及的是一株产铁载体的产碱杆菌及其应用。
背景技术
随着世界人口的不断增长对粮食需求急速增加，为了提高作物产量，在生产过程中频繁使用合成化肥和农药，造成环境污染严重，严重阻碍生态系统可持续发展。植物 根际促生菌(PGPR)是土壤中存在的一种具有促进作物生长并增产的作用的细菌,可以 部分替代化肥,并在数量和性能上和化肥很好地互相补充,达到绿色生产、保障食品安全 的目的。通过研究植物根际促生菌发现PGPR常被称为生物肥料，包含来自假单胞菌、 沙雷氏菌属、芽孢杆菌,洋葱,肠杆菌属、产碱杆菌属、节细菌属等种属的菌株，其促生 功能被广泛认可，是可持续农业的植物营养综合管理的重要组成部分，也对提高作物生 长和产量有很大的希望。
当植物存在于氧化性环境中,Fe2+很容易被氧化成不溶性的Fe3+,很难被微生物利用。可溶性铁的缺乏会导致植物抗性降低。微生物在低铁应激条件下产生的一种能够高 效率结合三价铁离子的低分子量(500–1000Da)有机化合物——铁载体，其生物合成过 程受环境中铁离子浓度的严格控制，当分泌到微生物细胞外或细胞表面时，能结合三价 铁离子使难溶性的铁转化为有益于微生物利用的可溶性铁，来提供微生物代谢所需的铁 元素。龙云川等从玉米根际土壤中筛选出可增强土壤硒活化能力的产铁载体菌株，其中 产铁载体活性高的植物根际促生细菌对花生有促生作用，能降低农耕土壤的镍污染，具 有较好的应用价值。铁载体不仅具有很多代谢功能还具有生物学功能，在很多生命过程 中起着非常重要的作用，如血红素在人体内有运送氧的功能，是一种含铁的螯合物。 Laulhere等研究得出螯合态的铁控制铁结合蛋白对铁的吸收，从而控制细胞中铁的含 量，间接控制铁载体的合成量。在植物生长的任何阶段，籽粒、根和叶中都存在内生铁 载体产生的细菌，故铁载体在植物动物或微生物中均具有促进作用，并对探究促生机理 有着重要的研究意义。
多数PGPR能够特异性结合植物根附近的Fe3+,并能够将土壤中的难溶性铁活化为可溶性铁,提高铁的利用率,有效阻止病原微生物在植物根际的繁殖,并促进植物的生 长。目前，对植物的有益菌固氮菌的铁载体运输系统研究较为广泛，具有铁载体的固氮 能力明显高于不含铁载体的微生物。通过外援添加有益菌促进作物对铁元素的吸收，并 且能增加作物固氮功能改善土壤物质循环，提高作物的养分吸收和利用效率，促进作物 生长，在增加作物产量的同时，维持和改善农田土壤生态环境。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一株产铁载体的产碱杆菌 及其应用。
本发明的技术方案如下：
一株产铁载体的产碱杆菌，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号为CGMCC No：21557，分类命名为：粪产碱杆菌Alcaligenes faecalis。
所述的产碱杆菌的应用，该菌株产铁载体，促进植物生长。
该菌株主要通过产铁载体使植物更好利用铁元素促进植物生长。对提高作物产量， 减少化肥农药使用具有重要意义,大力推动了绿色农业的发展。
附图说明
图1为菌株划线结果；
图2为菌株产铁载体实验结果；
图3为产铁载体能力；
图4为系统发育进化树；
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1
大豆促生菌的分离、产铁载体能力鉴定
1、土样来源
从河南省郑州市试验田大豆的根际分离得到。
2、培养基配方
(1)NA培养基
3、土壤悬液的制备
在实验室首先抖落根上的泥土，用无菌的镊子将所有饱满的根瘤摘下，用无菌水对根瘤冲洗3次，每次3min，将没有紧密粘附在根瘤表面的细菌细胞冲洗掉。之后将 所有的根瘤放入装有玻璃珠和0.7％NaCl的摇瓶中，150rpm，28℃摇动1h。将悬液 进行适当稀释，在牛肉膏蛋白胨培养基上涂布。
4、菌株分离纯化
经过涂布的培养基，置于28℃条件下培养2-7d。在培养期间，观察菌落的生长情况，挑取不同形态、颜色的菌落进行分离及纯化，从而获得纯培养物。挑取保留下的菌 株，反复划线，进行纯化培养，并且对纯化后的菌株进行编号为7号，最后保藏纯菌种， 如图1为菌株划线结果，A为平板正面图、B为平板反面图。
5、产铁载体实验结果
通过观察在产铁载体鉴定(CAS)培养基上28℃培养了3-14d的菌株，只要菌株 能够在CAS蓝色检测平板上生长，并且分泌的铁载体Fe3+的结合能力比CAS络合物强， 即可被检测到。观察菌落周围有变为橘黄色的变色圈，如图2所示，形成了以菌株为中 心的变色圈，A图为平板背面，B图为平板正面照，能清晰的看到变色圈。
为了更清晰的知道该菌株的产铁载体能力，在CAS培养基中心点接一次培养3d。测量菌落直径(d)与该菌落的变色圈直径(D)，如图3所示，变色圈直径D黑色横线 为2.0cm，菌落直径d黄色纵线为0.7cm，变色圈直径D与菌落直径d的比值为2.87， 该菌株可产铁载体。
实施例2
大豆促生菌株鉴定
将该菌株于液体培养基140rpm摇床培养2天后，提取DNA，进行16s rDNA测 序，序列如SEQ ID NO:1。
将测序结果在NCBI上进行BLAST比对，构建系统发育进化树。结果如图4所示， 该菌株与Alcaligenes faecalis subsp.Faecalis IAM12369的相似度为99％，属于产碱杆属(Alcaligenes sp.)命名为Alcaligenes sp.XPC26。
将产碱杆属菌株Alcaligenes sp.XPC26于2020年12月28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(CGMCC)，保藏编号为CGMCC No：21557，分类 命名为：粪产碱杆菌Alcaligenes faecalis。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。
实施例3
1、供试菌株
具有产铁载体能力的促生菌株Alcaligenes sp.XPC26，进行促生长能力的检测。
2、试验设计
为保证植物实验的可靠性，对于该菌株进行3次重复实验，进行单接XPC26促生 长能力的检测。试验分两个处理，Ⅰ为不接任何菌，只浇无氮营养液的空白对照，Ⅱ为 接菌株XPC26，每个处理设置3次重复。
3、菌系制备
将XPC26菌株，在YM液体培养基(无琼脂，其他成分同YMA培养基)中28℃， 150rpm培养3d，培养液5000rpm离心10min收集菌体，菌体用无菌0.7％NaCl溶 液洗涤并悬浮为菌悬液，调OD600至0.55左右(菌体细胞浓度约108～109cfu/mL)。等 待后续接种。
4、植物试验
将蛭石和珍珠岩以2:1的比例混合，加入蒸馏水拌匀，在聚丙烯种植袋中装入约1L混合物，121℃灭菌1.5h后备用。选取饱满、粒大、表皮完整无破损的中黄13大豆种 子，用无菌水摇动清洗1h，再用75％酒精处理30sec，用1％次氯酸钠处理4min进行 表面消毒，用无菌水洗涤6次去除酒精和次氯酸钠。将消毒后的种子置于水琼脂平板(含 琼脂1.2％)，倒置于28℃下避光3d进行发芽。选取发芽良好的种子在无菌条件下种 于种植袋中，每袋2颗，同时浇入150mL无氮营养液(K2HPO4 0.5g，Ca3(PO4)2 2.0g， MgSO4·7H2O 0.2g，NaCl 0.1g，FeCl3 0.01g，蒸馏水1000mL)，之后将其置于植物培 养间，每天光照14h进行培养。
5、菌株接种
待大豆子叶张开时接入菌种。接种时分2种处理。①处理I—不接菌对照：将2mL 无菌水加入150mL无氮营养液中，延根部浇入；②处理II—接XPC26对照：将XPC26 菌液取1mL，再加1mL无菌水，加入150mL无氮营养液中，延根部浇入。
接菌后第30d，取出植物，第一组试验测定根、茎干重。
6、试验结果
在三次植物试验中，我们通过测定处理I和II中植物的生长数据，XPC26菌株促进植物生长的能力，结果见表1。
表1三次植物实验中接种XCP26菌株(处理II)和不接菌(处理I)植物生长数据
Figure BDA0003109534660000051
Figure BDA0003109534660000061
比较不接菌的处理I和接XPC26的处理II，我们看到菌株XPC26表现出较强的促植物生长能力。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Figure BDA0003109534660000062
Figure BDA0003109534660000071
Figure BDA0003109534660000081
序列表
<110> 西北农林科技大学
<120> 一株产铁载体的产碱杆菌及其应用
<130> 00
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1412
<212> DNA
<213> Alcaligenes faecalis
<400> 1
cacatgcaag tcgaacgagc agcgcgagag agcttgctct cttggcggcg agtggcggac 60
gggtgagtaa tatatcggaa cgtgcccagt agcgggggat aactactcga aagagtggct 120
aataccgcat acgccctacg ggggaaaggg ggggatcgca agacctctca ctattggagc 180
ggccgatatc ggattagcta gttggtgggg taaaggctca ccaaggcaac gatccgtagc 240
tggtttgaga ggacgaccag ccacactggg actgagacac ggcccagact cctacgggag 300
gcagcagtgg ggaattttgg acaatggggg aaaccctgat ccagccatcc cgcgtgtatg 360
atgaaggcct tcgggttgta aagtactttt ggcagagaag aaaaggtatc tcctaatacg 420
agatactgct gacggtatct gcagaataag caccggctaa ctacgtgcca gcagccgcgg 480
taatacgtag ggtgcaagcg ttaatcggaa ttactgggcg taaagcgtgt gtaggcggtt 540
cggaaagaaa gatgtgaaat cccagggctc aaccttggaa ctgcattttt aactgccgag 600
ctagagtatg tcagaggggg gtagaattcc acgtgtagca gtgaaatgcg tagatatgtg 660
gaggaatacc gatggcgaag gcagccccct gggataatac tgacgctcag acacgaaagc 720
gtggggagca aacaggatta gataccctgg tagtccacgc cctaaacgat gtcaactagc 780
tgttggggcc gttaggcctt agtagcgcag ctaacgcgtg aagttgaccg cctggggagt 840
acggtcgcaa gattaaaact caaaggaatt gacggggacc cgcacaagcg gtggatgatg 900
tggattaatt cgatgcaacg cgaaaaacct tacctaccct tgacatgtct ggaaagccga 960
agagatttgg ccgtgctcgc aagagaaccg gaacacaggt gctgcatggc tgtcgtcagc 1020
tcgtgtcgtg agatgttggg ttaagtcccg caacgagcgc aacccttgtc attagttgct 1080
acgcaagagc actctaatga gactgccggt gacaaaccgg aggaaggtgg ggatgacgtc 1140
aagtcctcat ggcccttatg ggtagggctt cacacgtcat acaatggtcg ggacagaggg 1200
tcgccaaccc gcgaggggga gccaatctca gaaacccgat cgtagtccgg atcgcagtct 1260
gcaactcgac tgcgtgaagt cggaatcgct agtaatcgcg gatcagaatg tcgcggtgaa 1320
tacgttcccg ggtcttgtac acaccgcccg tcacaccatg ggagtgggtt tcaccagaag 1380
taggtagcct aaccgtaagg agggcgctta cc 1412

Claims (2)

1.一株产铁载体的产碱杆菌，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC）保藏，保藏编号为CGMCC No：21557，分类命名为：粪产碱杆菌Alcaligenes faecalis。
2.权利要求1所述的产碱杆菌的应用，其特征在于，所述产碱杆菌在产生铁载体、促进植物生长中的应用。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102268391A (zh) * 2011-07-09 2011-12-07 西北大学 氢氧化细菌wmq-7及其分离方法和应用
CN102690767A (zh) * 2012-05-31 2012-09-26 黑龙江省科学院微生物研究所 一株兼有高效解磷固氮及抑制病原真菌生长的产酸克雷伯氏菌
CN105263965A (zh) * 2013-03-15 2016-01-20 斯波根生物技术公司 用于刺激植物生长、保护植物以及将杆菌孢子固定在植物上的融合蛋白和方法
CN110760455A (zh) * 2019-03-04 2020-02-07 西北大学 一株产铁载体的氢氧化细菌及其分离方法和应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102268391A (zh) * 2011-07-09 2011-12-07 西北大学 氢氧化细菌wmq-7及其分离方法和应用
CN102690767A (zh) * 2012-05-31 2012-09-26 黑龙江省科学院微生物研究所 一株兼有高效解磷固氮及抑制病原真菌生长的产酸克雷伯氏菌
CN105263965A (zh) * 2013-03-15 2016-01-20 斯波根生物技术公司 用于刺激植物生长、保护植物以及将杆菌孢子固定在植物上的融合蛋白和方法
CN110760455A (zh) * 2019-03-04 2020-02-07 西北大学 一株产铁载体的氢氧化细菌及其分离方法和应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chemical Characterization, Crossfeeding and Uptake Studies on Hydroxamate Siderophore of Alcaligenes faecalis;R. Z. Sayyed · S. B. Chincholkar et al.;《Indian J Microbiol》;20110125;第51卷(第2期);第176-181页 *
Growth and siderophores production in Alcaligenes faecalis is regulated by metal ions;R. Z. Sayyed · S. B. Chincholkar et al.;《Indian J Microbiol》;20100630;第50卷(第2期);第179-182页 *
Rhizosphere-associated Alcaligenes and Bacillus strains that induce resistance against blast and sheath blight diseases, enhance plant growth and improve mineral content in rice;K U Kakar et al.;《Journal applied microbiology》;20171231;第124卷;第779-796页 *
肺炎克雷伯菌铁载体对喹诺酮类抗生素耐药性的影响;孙锐等;《中国科技论文》;20141215;第9卷(第12期);第1406-1409页 *

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