CN115354003B - 一种促进葫芦高密度生长并降低镉吸收的菌株及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于微生物技术领域，提供了一种促进葫芦高密度生长并降低镉吸收的菌株及其应用，所述菌株为肠杆菌(Enterobacter sp.)BS‑3菌株，其保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国武汉大学，430072，保藏日期2021年7月23日，保藏编号CCTCC NO：M 2021924。本发明能够促进葫芦砧木在含有重金属的土壤中生长，可显著降低植株对重金属的吸收，降低植株体内的重金属含量；对提高嫁接苗生产和食品安全具有显著的绿色防控效果。
Description
技术领域
本发明属于微生物技术领域，尤其涉及一种促进葫芦高密度生长并降低镉吸收的菌株及其应用。
背景技术
葫芦砧木是瓜类嫁接的有效砧木种类之一，如何有效促进砧木的苗期生长、提高嫁接质量和降低重金属镉对砧木的毒害作用对后期的瓜菜种植非常重要，因而提高葫芦砧木的质量将对瓜类嫁接苗的生产具有显著的促进作用。
瓜菜的集约化育苗中，葫芦砧木的高密度育苗可节约成本，显著降低人工成本，设施单位面积内不仅可显著提高育苗的数量而且可以显著提高育苗的质量和效率；同时采用高密度育苗的技术，可提高机械化操作的实用性，提高嫁接苗的生产效率。然而在高密度栽培下，植株养分吸收较为缓慢，需要克服高密度条件下生长慢，易形成弱苗等缺点。重金属镉(Cd2+)可在土壤与植物的互作中具有比较高的迁移和转移率，并积累在植株的体内，直接影响植物生长发育，显著降低了作物产量与品质，植株体内的重金属镉最终可通过食物链进入人体，严重危害人类健康。因而，重金属镉是土壤中一类非常突出的重金属污染物，对人体健康和瓜菜作物的生长具有极其明显的毒害作用。如何有效降低植株体内的重金属镉含量是有效阻止重金属镉进入人体的最重要方式。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种促进葫芦高密度生长并降低镉吸收的菌株及其应用，旨在解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种肠杆菌(Enterobacter sp.)BS-3菌株，保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国武汉大学，430072，保藏日期2021年7月23日，保藏编号CCTCC NO：M 2021924。
进一步的，所述肠杆菌(Enterobacter sp.)BS-3菌株采用NA培养基进行培养，培养温度为25℃。
进一步的，1L所述NA培养基的组成为：蛋白胨10g、酪蛋白水解物1g、KH2PO40.35 g、K2HPO41.6 g、NaCl 0.5g和琼脂粉15-20g，pH 6.8-7.2，在121℃下灭菌20min。
一种肠杆菌(Enterobacter sp.)BS-3菌株在促进葫芦高密度生长中的应用。
进一步的，将菌株单独接种至葫芦砧木，未接种的处理作为对照，测定高密度条件下葫芦砧木的养分含量。
一种肠杆菌(Enterobacter sp.)BS-3菌株在降低镉吸收中的应用。
进一步的，将菌株培养至108CFU/ml，2ml接种至葫芦砧木，砧木同时添加重金属镉；不接种重金属和接种解磷菌的处理作为对照组；接种重金属的葫芦砧木、接种重金属和菌株的葫芦砧木苗作为两个处理组；测定葫芦砧木的高度、根长和干重，以及氮磷钾和重金属镉的含量。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该促进葫芦高密度生长并降低镉吸收的菌株及其应用，能够促进葫芦砧木在含有重金属的土壤中生长，可显著降低植株对重金属的吸收，降低植株体内的重金属含量；对提高嫁接苗生产和食品安全具有显著的绿色防控效果。
附图说明
图1为促进葫芦高密度生长并降低镉吸收的菌株及其应用中处理组的形态图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
本发明一个实施例提供的一种肠杆菌(Enterobacter sp.)BS-3菌株，保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国武汉大学，430072，保藏日期2021年7月23日，保藏编号CCTCC NO：M 2021924。
作为本发明的一种优选实施例，所述肠杆菌(Enterobacter sp.)BS-3菌株采用NA培养基进行培养，培养温度为25℃。
作为本发明的一种优选实施例，1L所述NA培养基的组成为：蛋白胨10g、酪蛋白水解物1g、KH2PO40.35 g、K2HPO41.6 g、NaCl 0.5g和琼脂粉15-20g，pH 6.8-7.2，在121℃下灭菌20min。
在本发明实施例中，肠杆菌(Enterobacter sp.)BS-3菌株是从土壤中筛选出来的。
筛选方法为：将葫芦砧木种植的根际土壤加入重金属镉20μm/L，进行观察，再增加重金属镉的浓度60μm/L，直至葫芦砧木表现出有典型毒害作用(植株停止生长，叶片变小等)时，停止增加重金属镉的含量。
具体筛选过程为：
称取5g葫芦根际土壤，加入至50ml灭菌的无菌水中，加入重金属镉(氯化镉)，保持浓度在200μm/L。震荡培养2-3天，增加镉浓度至500μm/L，继续震荡2天。
采用无菌水，1ml土壤悬液+9ml无菌水，依次稀释。
稀释1：1ml土壤悬液+9ml无菌水10-1；
取稀释1溶液的1ml，得到稀释2：1ml土壤悬液+9ml无菌水10-2；
依次类推
稀释3：1ml土壤悬液+9ml无菌水10-3；
稀释4：1ml土壤悬液+9ml无菌水10-4；
稀释5：1ml土壤悬液+9ml无菌水10-5；
取土壤悬液依次稀释至10-4到10-5，取200μm，涂布平皿固体(NA)营养培养基，含有重金属镉的浓度为500μmol/L。
室温条件下，培养3-5天，选取生长速度快的菌株，进行纯化和分析，可判定为抗重金属镉的菌株。
对菌株进行分子鉴定：采用细菌16S rRNA的通用引物，进行测序分析，鉴定菌株为肠杆菌(Enterobacter sp.)BS-3菌株。
一种肠杆菌(Enterobacter sp.)BS-3菌株在促进葫芦高密度生长中的应用。
作为本发明的一种优选实施例，将菌株单独接种至葫芦砧木，未接种的处理作为对照，测定高密度条件下葫芦砧木的养分含量。
一种肠杆菌(Enterobacter sp.)BS-3菌株在降低镉吸收中的应用。
作为本发明的一种优选实施例，将菌株培养至108CFU/ml，2ml接种至葫芦砧木，砧木同时添加重金属镉；不接种重金属和接种解磷菌的处理作为对照组；接种重金属的葫芦砧木、接种重金属和菌株的葫芦砧木苗作为两个处理组；测定葫芦砧木的高度、根长和干重，以及氮磷钾和重金属镉的含量。
在本发明实施例中，采用高密度穴盘育苗，高密度穴盘是指100孔以上的穴盘，包括128、200、220、288孔的穴盘。试验设置的处理组包括：
(1)处理1：CK处理；
(2)处理2：Cd2+处理(500μmol的重金属镉)；
(3)处理3：接种的菌株+解磷菌BS-3(菌体浓度108CFU/ml，接种2ml以上)；
(4)处理4：Cd2+(500μmol的重金属镉)+解磷菌BS-3(菌体浓度108CFU/ml，接种2ml以上)。
BS-3菌株的促生长特性：
表1
试验结果：
(1)从图1中可以看出：
处理1葫芦植株的长势要优于处理2的葫芦植株；
处理2葫芦植株在含有重金属镉的基质中，生长缓慢，叶片面积显著降低；
处理3葫芦的叶片面积要显著大于处理2的植株；
处理4葫芦砧木的叶片面积要显著高于处理2的葫芦植株，略优于处理1的葫芦植株。
(2)检测结果
葫芦砧木检测的平均结果如表1所示：
表2
由表2可知，在基质中含有重金属镉(Cd)的情况下，重金属镉显著降低了葫芦砧木的根和茎部的干重，降低率分别达到31.7％和18.5％；在含有Cd的基质中接种解磷菌BS-3，可显著提高葫芦砧木的根和茎部的干重，提高率分别达到60.5％和51.0％以上；
由表2可知，在含有Cd的基质中，接种解磷菌可显著降低葫芦砧木根部和茎部中重金属镉的含量，葫芦根部的降低率达到61.26％，茎部的降低率达到59.14％；
由表2可知，在含有Cd的基质中，接种解磷菌BS-3可增加葫芦砧木根部和茎部的氮元素和钾元素的含量，具有促进葫芦砧木生长的作用。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些均不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (5)
1.一种肠杆菌（Enterobacter sp.）BS-3菌株，其特征在于，保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国武汉大学，430072，保藏日期2021年7月23日，保藏编号CCTCC NO：M2021924。
2.一种根据权利要求1所述的肠杆菌（Enterobacter sp.）BS-3菌株在葫芦高密度穴盘育苗中的应用，所述的高密度穴盘是指100孔以上的穴盘。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，将菌株单独接种至葫芦砧木，未接种的处理作为对照，测定葫芦砧木的养分含量。
4.一种根据权利要求1所述的肠杆菌（Enterobacter sp.）BS-3菌株在降低葫芦镉吸收中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，将菌株培养至108 CFU/ml，2ml接种至葫芦砧木，砧木同时添加重金属镉；不接种重金属和接种肠杆菌BS-3的处理作为对照组；接种重金属的葫芦砧木、接种重金属和菌株的葫芦砧木苗作为两个处理组；测定葫芦砧木的高度、根长和干重，以及氮磷钾和重金属镉的含量。
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