CN113667619B - 一种提高马棘益生微生物丰度的沙雷氏菌x-45及其应用 - Google Patents

一种提高马棘益生微生物丰度的沙雷氏菌x-45及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提高马棘益生微生物丰度的沙雷氏菌X‑45及其应用，属于微生物技术领域。本发明提供的沙雷氏菌X‑45能够促进马棘植株生产、促进植株根瘤增生、改善益生微生物和营养环境；施用后有效释放岩石中的钾、钙和镁等植物所需的营养元素，加速岩石溶解、同时促进马棘有效固氮，提供马棘生长所需的氮素，使根瘤菌与宿主植物共生固氮能力得到明显发挥，提高根瘤总重、水解氮含量，使共生固氮能力得到有效发挥；同时提高土壤中慢生根瘤菌的相对丰度，间接改善了土壤的养分。

Description

一种提高马棘益生微生物丰度的沙雷氏菌X-45及其应用
技术领域
本发明涉及微生物技术领域，更具体的说是涉及一种提高马棘益生微生物丰度的沙雷氏菌X-45及其应用。
背景技术
客土喷播技术是将土壤生长基质材料的混合物和植物种子均匀、高压喷播在岩土坡面上的绿化技术。该技术的生长基质材料混合物中配制有筛选好的土壤菌，主要是针对岩石等硬质边坡，为植物能够在硬质边坡营造适宜生长环境研发的一种绿化技术。所筛选的土壤菌作为该技术生长基质材料的重要成分之一发挥着两个作用：一是能对土壤生态机制变化和环境胁迫做出反应，加速岩体的侵蚀，有效提高岩壁与喷播基质界面融合性；二是促进植物的生长发育，保证植物在胁迫环境中碳素、氮素等营养的供应。然而在实际工程中，这一技术的利用受到很多的限制，一方面是喷播基质难以长久在岩面维持，另一方面针对喷播树种能够起到促生作用的土壤微生物的发现很少。显然这种生长基质材料已经成为岩石边坡客土喷播的核心内容，其不仅要求与岩面的融合性，还要求提供适宜护坡植物生长的营养成分。
土壤微生物在生命活动中将空气中的惰性氮素转化为植物可直接吸收的离子态氮素，保证植物的氮素营养；此外，微生物在其生命活动过程中可分解土壤中难容的矿物降解无机和有机污染物。这些都保证了植物在微环境中所需各营养成分的供应以及植物各生命活动的正常进行。明显的，有针对性的筛选特定植物的促生菌是客土喷播绿化技术能够广泛应用的关键之一。目前，国内针对不同植物，筛选适宜的根瘤促生菌株鲜有报道。
因此，提供一种能够促进矿物溶解，并且对植物具有促生作用的微生物是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种提高马棘益生微生物丰度的沙雷氏菌X-45。
其中，沙雷氏菌(Serratia sp.)X-45保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国，武汉，武汉大学。保藏编号：CCTCC NO：M 2019997；保藏日期2019年12月3日。
本发明从裸岩边坡土壤中筛选高效解磷菌，进一步研究其促进矿物溶解以及对植物的促生能力。并应用高通量测序技术研究长期微生物菌剂施用条件下土壤细菌群落结构是如何演变的，及其与土壤理化性质的偶联关系。研究结果将为裸露岩壁等石漠化复绿提供理论基础和实践指南，并提供有益的菌种依据。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种根瘤促生的方法，使用沙雷氏菌X-45(Serratia sp.)作为菌肥施用，保藏编号为CCTCC NO：M 2019997。
本发明还提供了一种提高微生物有益菌相对丰度的方法，使用沙雷氏菌X-45作为菌肥施用，保藏编号为CCTCC NO：M 2019997。
本发明还提供了一种沙雷氏菌X-45在促进马棘植株生产中的应用，使用沙雷氏菌X-45作为菌肥施用，保藏编号为CCTCC NO：M 2019997。
本发明还提供了一种沙雷氏菌X-45在促进植株根瘤增生、改善益生微生物和营养环境中的应用，使用沙雷氏菌X-45作为菌肥施用，植株为马棘植株。
优选的：经X-45处理的马棘幼苗的根瘤质量显著增加，促进根瘤总重至少增加121.05％。
优选的：经菌株X-45处理后，益生微生物种群丰度显著增加，慢生根瘤菌由不足1％至少增加到46％。
优选的：经X-45处理的马棘幼苗，由于根瘤质量的增加，益生微生物种群丰度显著增加，对植物根系和地上部分促生作用显著；根部生物量至少为1.74g，显著增加45％、根表面积为264.57cm2，至少增加13.91％，根体积为2.63cm3，至少增加53.8％，地上生物量平均为7.33g，显著增加27.7％；地径平均为5.62mm，显著增加23.52％；地上部分苗高平均至少为65cm，显著增加18.9％；平均叶面积平均至少为6.55cm2，显著增加30.48％以上；水解氮至少增加19.95％，并且pH由7.06降低至6.89。
有益效果在于：经X-45处理的马棘幼苗的根瘤能够更好的进行生物固氮，使植株体内的氮素得到补充，有利于自身生长发育，根部生物量为1.74g，显著增加45％、根表面积为264.57cm2，增加13.91％，根体积为2.63cm3，增加53.8％，促进根瘤总重增加121.05％，地上生物量平均为7.33g，显著增加27.7％；地径平均为5.62mm，显著增加23.52％；苗高平均为65cm，显著增加18.9％；平均叶面积平均为6.55cm2，显著增加30.48％；水解氮增加19.95％，并且土壤有一定程度的酸化，pH由7.06降低至6.89。菌株X-45能够将土壤中的氮转化为植株可直接吸收利用的形式，从而促进植株的生长，营造出有利于马棘生长的环境；经菌株X-45处理后，慢生根瘤菌(Bradyrhizobium)由不足1％增加到46％。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种对根瘤促生和提高益生微生物种群丰度的沙雷氏菌X-45，取得的技术效果为本发明提供的沙雷氏菌X-45施用后有效释放岩石中的钾、钙和镁等植物所需的营养元素，促进喷播基质与岩面融合、为植物体持续供应营养，尤其是促进马棘植株固氮，提高根瘤总重、根部生物量、地径、苗高和平均叶面积；提高了土壤中慢生根瘤菌(Bradyrhizobium)的相对丰度，使共生固氮能力得到了有效发挥，有关研究表明，Bradyrhizobium是一种生长在豆类根部并具有固氮能力的根瘤菌(Mariangela H,Marco A.N,Ricardo S.A(2015)Soybean seed co-inoculationwith Bradyrhizobium spp.and Azospirillum brasilense:a new biotechnologicaltool to improve yield and sustainability.American J Plant Sci 66087:811-817.)，因此，表明X-45可以通过调节Bradyrhizobium的相对丰度间接改善了土壤的养分；本发明还通过高通量测序技术表明了长期微生物菌剂施用条件下土壤细菌群落结构演变关系，及其与土壤理化性质的偶联关系。为裸露岩壁等石漠化复绿提供理论基础和实践指南，并提供有益的施用菌种依据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的待筛选菌株促进岩石中有效磷的释放和pH示意图，其中，从左至右依次为CK、X-4、X-8、X-11、X-14和X-45。
图2附图为本发明提供的试验前后岩石分解示意图。
图3附图为本发明提供的待筛选菌株对钾释放的变化示意图，依次为X-4、X-8、X-11、X-14、X-45和CK。
图4附图为本发明提供的待筛选菌株对钙释放的变化示意图，依次为X-4、X-8、X-11、X-14、X-45和CK示意图。
图5附图为本发明提供的待筛选菌株对镁释放的变化示意图，依次为X-4、X-8、X-11、X-14、X-45和CK示意图。
图6附图为本发明提供的BLAST比对示意图。
图7附图为本发明提供的对照组和经X-45菌株处理的盆栽土中，在门水平上微生物群落组成示意图。
图8附图为本发明提供的对照组和经X-45菌株处理的盆栽土中，在属水平上的物种组成示意图。
图9附图为本发明提供的运用Student’s T检验法在属水平上进行物种差异显著性检验示意图。
图10附图为本发明提供的环境因子与细菌群落关系示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
本发明实施例公开了一种提高马棘益生微生物丰度的沙雷氏菌X-45。
实施例涉及的原料、试剂均为市售渠道获得，对其品牌不做要求，未提及的方法均为实验常用方法，例如，数据处理与测序登记使用Excel软件制图和数据分析，SPSS软件进行统计分析，使用R语言(ggplot2包和vegan包)制作微生物群落结构图和RDA图，使用STAMP软件进行物种差异分析并制图等。在此不再一一赘述。
实施例1
1样品来源
从土壤中筛选菌株，土壤样品来自位于中国湖南省岳阳市岳阳大道的裸岩边坡。在边坡上、中、下部位采集岩石和土壤样品，并带回实验室处理，岩石用于矿物成分分析以及后续试验，土壤用于菌株的分离。根据矿物分析结果，岩石样品的主要成分包括以下：K2O3.71％，Na2O 1.39％，CaO 0.21％，MgO 1.28％，P2O5 0.11％，Fe2O3 6.81％，Al2O315.21％，MnO 0.04％。
2分离与筛选
2.1培养基
(1)菌株分离培养基：NaCl 0.3g，KCl 0.3g，(NH4)SO2 0.5g，MgSO4·7H2O 0.3g，FeSO4·7H2O 0.03g，MnSO4·4H2O 0.3g，Ca3(PO4)2 5.0g，蔗糖10g，琼脂15～20g，去离子水1000mL，pH 7.0～7.5。
(2)牛肉膏蛋白胨培养基：牛肉(浸)膏3g，蛋白胨10g，NaCl 5g，琼脂20g，去离子水1000mL，pH 7.0～7.2。
(3)蒙金娜无机磷培养基：葡萄糖10g，(NH4)SO2 0.5g，NaCl 0.3g，KCl 0.3g，MgSO4·7H2O 0.3g，FeSO4·7H2O 0.03g，MnSO4 0.03g，Ca3(PO4)2 5.0g，琼脂20g，去离子水1000mL，pH 7.0～7.5。
(4)蒙金娜有机磷培养基：葡萄糖10g，(NH4)SO2 0.5g，NaCl 0.3g，KCl 0.3g，MgSO4·7H2O 0.3g，FeSO4·7H2O 0.03g，MnSO4 0.03g，CaCO3 5.0g，卵磷脂0.3g，琼脂20g，去离子水1000mL，pH 7.0～7.5。
(5)改良的蒙金娜培养基：在(3)或(4)的基础上不添加含磷药品。
(6)LB液体培养基：蛋白胨10g，酵母浸粉5g，氯化钠5g，去离子水1000mL，pH 7.2。
2.2筛选
将从土壤中分离得到的单一菌株活化后，于蒙金娜有机磷培养基和蒙金娜无机磷培养基平板中培养，每种菌株做三个平行；于28℃培养箱中培养，有机磷5d，无机磷7d。在平板中出现透明溶磷圈的即为解磷菌，分别测量菌落直径d和透明圈直径D，并计算出透明圈直径D与菌落直径d的比值D/d从而判断解磷菌的解磷能力，结果如表1所示。
如表1所示，本试验从土壤中分离得到具有解磷效果的菌株共计21株。最终选取效果良好的五株解磷菌进行下一步研究，分别为X-4、X-8、X-11、X-14和X-45。
表1解磷菌溶磷效果D/d统计表单位：cm
Figure BDA0003244112450000061
2.3岩石颗粒的溶解试验
选用100mL的锥形瓶，每瓶分别装入30mL改良的蒙金娜液体培养基和共计1.5g岩石颗粒若干，将挑选的解磷菌做成种子液，并逐瓶加入3％的液量，另以不接菌为空白对照，各处理三个平行。以30℃，160rpm的条件恒温培养。于试验的4d、7d、10d测定发酵液的pH。其次将发酵液离心提取上清液，采用钼锑抗比色法测定有效磷含量，采用原子吸收光谱仪测定钾、钙、镁的离子含量。
结果表明，根据图1可知，五株菌(X-4、X-8、X-11、X-14和X-45)均一定程度促进岩石颗粒中有效磷的释放，其中X-45的有效磷释放峰值最大，其浓度为0.0228mg/L，是对照组的3.08倍；同时对发酵液的pH值进行了测量，各处理组pH均减小。图2所示是实验前后岩石颗粒大小形状的变化情况，实验后，岩石颗粒外表变得十分光滑，且明显变小。因此推测，菌株的酸解作用是其溶解石头的一种重要机制，菌株通过分泌大量酸性物质提高其对岩石颗粒中微量元素的溶出。
图3～5所示分别为各菌株对岩石中钾、钙、镁释放的动态变化情况。细菌X-45相对于其他菌株释放各元素的能力较强，其对于钾、钙和镁元素的释放峰值与对照相比，分别增加了25.43％、11.71％和155.56％。综合各元素动态变化情况得出，X-45对于每一种元素均保持良好的释放效果，并且相对于其他菌株有着明显的释放量，表明X-45能有效的促进岩石的溶解。
将X-45菌株斜面送至上海金域医学检验中心进行16S基因序列鉴定；
经BLAST比对显示，与Serratia marcescensN1.14相似度达到99.79％。图6为已构建的系统发育树，经发育树分析确定X-45为沙雷氏菌(Serratia sp.)X-45。
将X-45保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO：M2019997。
实施例1利用蒙金娜有机(无机)磷培养基平板筛选的方法，对供试土样进行了菌株的筛选。蒙金娜平板上的溶磷圈和发酵液中的有效磷含量只能初步说明菌株的解磷能力，无法更可靠的评价解磷菌的解磷和其他技术效果。因此，实施例1还将样地岩石替代蒙金娜培养基的磷成分进行了岩石溶解试验，通过分析发酵液中磷元素的变化情况判断菌株的溶岩能力。结果表明细菌X-45能够有效释放岩石中的磷、钾、钙和镁等植物所需的营养元素，说明该菌株具有促进溶岩促生的效果，保证植物体持续的营养供应。
实施例2
探究菌种的促生作用的影响。结合盆栽试验，通过种植马棘并观察其生长情况对所筛菌株进行更全面的更接近实际应用的测试，探究在实际环境修复和生产应用中能够发挥的潜在功效。
制备含X-45的菌剂：
将菌株活化处理后，接种至LB液体培养基中发酵3d，用紫外分光光度计测量OD600，通过稀释或继续发酵保证菌液OD600值在0.8～1.2范围内，然后密封储存在4℃冰箱中备用。
盆栽施菌时，将储存的菌液稀释100倍，每盆放入60mL稀释的菌液，各处理设置3个平行，以无菌的培养基作为空白对照。
马棘幼苗种植
盆栽选用豆科植物马棘作为试验对象。用次氯酸钠对种子灭菌后进行催芽，然后选取健壮的幼芽栽植，盆栽所用的土壤由江苏兴农基质科技有限公司提供。每盆栽入3株幼芽，待生长一个月后进行间苗，每盆保留一株健壮的幼苗(逐盆长势一致)，并施入制备好的菌剂。
盆栽指标的测定和方法
对于植株：采用游标卡尺、皮尺测定幼苗的地径和苗高；采用根系扫描仪测量叶面积(每盆植株选取上中下位叶片共计10片用于测量叶面积)和根系形态；记录植株根瘤数并将植株烘干杀青分别测定植株的地上和地下生物量。
对于盆栽土：采用ph计测定pH(水土比为5：1)；采用酸溶-钼锑抗比色法测定土壤有效磷；采用碱解扩散法测定土壤的水解氮。
结果表明：
对马棘植株地下部分生长的影响
表2所示，无菌处理组平均形成8个根瘤，根瘤总重为0.19g，经菌株X-45处理的马棘幼苗平均形成86个根瘤，根瘤总重为0.42g。与对照相比，经X-45处理的马棘幼苗的根瘤数量明显增多，且总重显著增加121.05％(P＜0.05)。豆科植物能够进行生物固氮，使植株体内的氮素得到补充，有利于自身生长发育。经统计，无菌处理组马棘的根部生物量、根表面积、根体积分别为1.20g、232.26cm2、1.71cm3，菌株X-45处理组马棘的根部生物量为1.74g，显著增加45％(P＜0.05)，根表面积为264.57cm2，增加13.91％，根体积为2.63cm3，增加53.8％。
表2菌株X-45对马棘根部的影响
Figure BDA0003244112450000091
菌株X-45对马棘地上部分生长的影响
马棘幼苗的地上部分生长情况如表3所示，X-45处理组地上各指标均高于无菌处理组。处理组地上生物量平均为7.33g，显著增加27.7％(P＜0.05)；地径平均为5.62mm，显著增加23.52％(P＜0.05)；苗高平均为65cm，显著增加18.9％；平均叶面积平均为6.55cm2，显著增加30.48％(P＜0.05)
表3菌株X-45对马棘地上部分的影响
Figure BDA0003244112450000101
菌株X-45对盆栽土壤理化性质的影响
由表4可知，菌株X-45处理的盆栽有效磷及水解氮浓度分别为3.02mg/kg和248.5mg/kg，其有效磷含量显著增加22.76％(P＜0.05)，水解氮增加19.95％。并且盆栽土壤有一定程度的酸化，pH由7.06降低至6.89。盆栽试验进一步证实，菌株X-45能够将土壤中的磷和氮转化为植株可直接吸收利用的形式，从而促进植株的生长，营造出有利于马棘生长的环境。
在盆栽试验中，处理组的植株根瘤数量显著增加，且根瘤总重相对于对照组显著增加了121.05％，并且盆栽土壤中的水解氮含量也增加了19.95％。说明菌株X-45能够更好的促进马棘植株固氮，使共生固氮能力得到了有效发挥。经细菌X-45处理过的盆栽土有效磷明显改善，其对应植株的生长指标也明显增加，表明两者密切相关，处理组马棘的根部生长量和根瘤相对于无菌对照组都有了显著地提高，结果促进根部结瘤固氮，氮素营养得以有效补充。因此细菌X-45通过促进土壤中有效磷的释放，间接地促进了马棘植株的结瘤固氮，使得马棘生物量明显提高以及土壤得到明显地改善，可作为促生微生物肥料的功能性菌株。
表4菌株X-45对马棘地上部分的影响
Figure BDA0003244112450000111
实施例3
探究菌株对微生物群落组成的影响。
将收集整理好的的马棘根际土样送至上海美吉公司(Shanghai Majorbio Bio-pharm Technology Co.，Ltd)应用IlluminaMiseq平台进行测序。
通过高通量测序检测盆栽土中微生物多样性，分析盆栽土的微生物群落组成。由图7可以看出，对照组和经X-45菌株处理的盆栽土中，在门水平上微生物群落组成无差异，主要是Proteobacteria，Actinobacteria和Cyanobacteria。但组间微生物的相对丰度存在着一定的差异，经菌株X-45处理后，Proteobacteria大约由35％增加到63％，而Actinobacteria大约由21.3％减少到8.8％，Cyanobacteria的相对丰度大约由0.4％增加到9.9％。盆栽土在属水平上的物种组成如图8所示，X-45处理组中的优势菌属是Bradyrhizobium(约46％)，而在对照组中Bradyrhizobium的相对丰度不足1％。运用Student’s T检验法在属水平上进行物种差异显著性检验，结果如图9所示，Bradyrhizobium在两组间存在显著差异(P＜0.05)。
在属水平上进行redundancy analysis(RDA)，用于反映环境因子、菌群和样本三者之间的关系。关系如图10所示(axis1＝79.9％，axis2＝2.30％)。分析得知，有效磷与X-45群落分布呈正相关(r2＝0.91，P＜0.01)，水解氮与X-45群落分布呈正相关(r2＝0.83，P＜0.05)，pH与群落分布呈负相关(r2＝0.61，P＝0.18)。其中，Bradyrhizobium与各环境因子相关性最大。
细菌X-45的施用使得在门水平上土壤中的优势菌群Proteobacteria得到显著增加，说明该菌株的施用极大的改变了土壤的微生物群落结构。在属水平上的优势菌属是Bradyrhizobium，Bradyrhizobium存在显著的组间差异通过组间物种差异分析检测。因此，可以说明所施用的菌剂X-45能够促进土壤中Bradyrhizobium的增加。
此外，当加入X-45菌剂时，间接提高了土壤中Bradyrhizobium的相对丰度，改善了土壤的养分。另外，通过环境因子与细菌群落的RDA分析得知，Bradyrhizobium与有效磷和水解氮呈正相关，表明X-45通过促进Bradyrhizobium相对丰度的提高，间接提高了土壤中有利于植物吸收利用的营养物质释放。因此，X-45可作为一种菌种促生型菌剂，可在促进豆科植物生长中起到重要作用。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种提高马棘益生微生物丰度的沙雷氏菌（Serratia sp.）X-45，其特征在于，保藏编号为CCTCC NO：M 2019997。
2.一种马棘根瘤促生的方法，其特征在于，使用沙雷氏菌X-45作为菌肥施用，保藏编号为CCTCC NO：M 2019997。
3.一种提高马棘根际土壤中微生物相对丰度的方法，其特征在于，使用沙雷氏菌X-45作为菌肥施用，保藏编号为CCTCC NO：M 2019997；所述微生物为慢生根瘤菌（Bradyrhizobium）。
4.一种沙雷氏菌X-45在促进马棘植株生产中的应用，其特征在于，使用沙雷氏菌X-45作为菌肥施用，保藏编号为CCTCC NO：M 2019997。
5.一种沙雷氏菌X-45在促进植株根瘤增生、改善益生微生物和营养环境中的应用，其特征在于，沙雷氏菌X-45保藏编号为CCTCC NO：M 2019997；使用沙雷氏菌X-45作为菌肥施用，所述植株为马棘植株。
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EP0227336B1 (en) * 1985-12-02 1993-04-28 Imperial Oil Limited Nodulation promoting bacteria and use thereof
CA2201829A1 (en) * 1997-04-04 1998-10-04 Narjes Dashti Composition comprising plant growth promoting rhizobacteria for enhancing nodulation, nitrogen fixation, grain yield and protein yield of legumes grown under environmental stress conditions that inhibit or delay nodulation thereof
KR101729123B1 (ko) * 2011-03-31 2017-05-02 노보자임스 바이오로지컬스 인코포레이티드 경쟁적이고 효과적인 브라디리조븀 자포니쿰 균주

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