CN117327601A - 一种肠杆菌及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种肠杆菌及其应用，涉及一株从高含盐量的盐碱土壤中分离的具有解磷作用以及形成碳酸盐矿物功能的肠杆菌（Enterobacter sp.），其命名为YRD202303PC，分类命名为肠杆菌Enterobacter sp.，于2023年01月11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，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，邮政编码为100101，保藏编号为CGMCC No.26445。其具有解磷固碳的能力，对于深入理解盐碱地微生物调控土壤养分利用过程，深入认识盐碱地土壤无机碳的形成和累积过程，掌握和理解盐碱地生态系统物质转化和服务功能具有十分重要的科学意义和应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及微生物技术领域，具体涉及一种肠杆菌及其应用。
背景技术
盐碱农田土壤养分的高效利用和碳固定，是农业最重点关注的问题之一。土壤盐渍化会使农田供肥能力下降，导致作物对肥料的吸收利用率降低，继而投入更多化肥，加剧土壤盐渍化问题。近年发现，植物根际存在一类具有解磷作用的微生物，能将植物难以利用的磷转化为可利用磷，可显著提高化肥利用率，降低化肥的施用量。此外，由于盐碱胁迫，盐碱地上的植物生物量低，其对土壤碳储量的增加亦非常有限。盐碱地土壤中某些微生物对无机碳形成具有促进作用，此类微生物的存在，对于增加盐碱地土壤碳库储量具有重要意义。目前，针对具有解磷和固碳功能微生物的研究多基于单一方面开展。在实现农田节本增效的背景下，充分认识具有多种复合功能的微生物，对于增强盐碱地农田生态系统健康，具有极为重要的潜在应用价值。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供一种具有解磷、促生、固碳能力的肠杆菌及其应用。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
第一方面，提供一种肠杆菌（Enterobacter sp.），其特征在于，所述肠杆菌命名为YRD202303PC，分类命名为肠杆菌Enterobacter sp.，于2023年01月11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，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，邮政编码为100101，保藏编号为CGMCC No.26445。
第二方面，提供肠杆菌（Enterobactersp.）的以下任一应用：
1）解无机磷中的应用；
2）促进盐生植物生长中的应用；
3）诱导碳酸盐矿物质形成中的应用；
4）固定大气二氧化碳中的应用。
前述的应用1），将磷酸钙等难溶性无机磷溶解为可溶性磷酸盐。
前述的应用2），用LB培养基富集培养肠杆菌（Enterobacter sp.）YRD202303PC后，稀释菌液，接种于盐碱地植物根际，促进植物生长；
前述的应用3）和4），将肠杆菌（Enterobacter sp.）YRD202303PC，接种于模拟盐碱环境的培养基中，该菌将培养基中的碳和大气二氧化碳转化为碳酸盐矿物，然后获得碳酸盐矿物质。
进一步地，碳酸盐矿物质包括但不限于碳酸钙以及碳酸钙的同素异形体，如方解石、球霰石、文石等。
本发明的有益效果为：
本发明首次公开了一种从高含盐量的盐碱地土壤中分离的肠杆菌（Enterobacter sp.）YRD202303PC，其具有解磷固碳的能力，对于深入理解盐碱地微生物调控土壤养分利用过程，深入认识盐碱地土壤无机碳的形成和累积过程，掌握和理解盐碱地生态系统物质转化和服务功能具有十分重要的科学意义和应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例4中肠杆菌（Enterobacter sp.）YRD202303PC形成的碳酸盐沉淀物的扫描电镜形貌结构图；
图2为本发明实施例4中肠杆菌（Enterobacter sp.）YRD202303PC形成的碳酸盐沉淀物的能量色散衍射分析谱图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
实施例1 菌株YRD202303PC的筛选与鉴定
以黄河三角洲重度盐碱地生长的碱蓬根际土壤为研究对象，具体获取菌株方案如下：
1、采集重度盐碱地生长的碱蓬根际土壤。取5.0 g土壤，置于45 mL无菌生理盐水中，置于摇床上进行震荡（28℃，150转/分钟，摇30 min），使土壤中的菌种充分释放并混匀，制成土壤悬浊液。取上清液2 mL放入100 mL富集培养基中，在摇床上培养24小时，培养条件为：28℃，150转/分钟。将富集培养后的溶液，按10倍梯度稀释至10-9浓度，取0.2 mL稀释液，接种于无机磷固体培养基上，在28℃条件下培养7天。富集培养基成分为：胰蛋白胨10 g/L，酵母提取物 5 g/L，氯化钠10 g/L；pH 7.50。无机磷固体培养基成分为：葡萄糖10 g/L，磷酸钙5 g/L，硫酸铵0.5 g/L，氯化钠0.2 g/L，氯化钾0.2 g/L，硫酸镁0.03 g/L，硫酸锰0.03g/L，硫酸铁0.003 g/L，琼脂20 g/L；pH 7.50。
2、观察无机磷培养基上生长的菌落，根据溶菌圈的直径大小与菌落直径的大小比值来初步确定解磷能力。选取比值较大的菌落，通过固体无机磷培养基进行划线纯化。获得纯化菌株YRD202303PC。
3、对纯化菌株YRD202303PC进行16S rDNA测序。用试剂盒提取菌株YRD202303PC的基因组DNA。然后，采用通用引物27F和1492R，对DNA进行PCR扩增。将扩增产物进行测序，测序结果如SEQ IDNo.1所示。
SEQ ID No.1如下所示：
GACCATGCAGTCGACGGTAACAGGAAGCAGCTTGCTGCTTNGCTGACGAGTGGCGGACGGGTGAGTAATGTCTGGGAAACTGCCTGATGGAGGGGGATAACTACTGGAAACGGTAGCTAATACCGCATAACGTCGCAAGACCAAAGAGGGGGACCTTCGGGCCTCTTGCCATCGGATGTGCCCAGATGGGATTAGCTAGTAGGTGGGGTAACGGCTCACCTAGGCGACGATCCCTAGCTGGTCTGAGAGGATGACCAGCCACACTGGAACTGAGACACGGTCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATATTGCACAATGGGCGCAAGCCTGATGCAGCCATGCCGCGTGTATGAAGAAGGCCTTCGGGTTGTAAAGTACTTTCAGCGGGGAGGAAGGCGACAGGGTTAATAACCCTGTCGATTGACGTTACCCGCAGAAGAAGCACCGGCTAACTCCGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGGAGGGTGCAAGCGTTAATCGGAATTACTGGGCGTAAAGCGCACGCAGGCGGTCTGTCAAGTCGGATGTGAAATCCCCGGGCTCAACCTGGGAACTGCATTCGAAACTGGCAGGCTAGAGTCTTGTAGAGGGGGGTAGAATTCCAGGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGAGATCTGGAGGAATACCGGTGGCGAAGGCGGCCCCCTGGACAAAGACTGACGCTCAGGTGCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGTCGACTTGGAGGTTGTGCCCTTGAGGCGTGGCTTCCGGAGCTAACGCGTTAAGTCGACCGCCTGGGGAGTACGGCCGCAAGGTTAAAACTCAAATGAATTGACGGGGGCCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGATGCAACGCGAAGAACCTTACCTACTCTTGACATCCAGAGAACTTNNCAGAGATGGATTGGTGCCTTCGGGAACTCTGAGACAGGTGCTGCATGGCTGTCGTCAGCTCGTGTTGTGAAATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTTATCCTTTGTTGCCAGCGGTNNGGCCGGGAACTCAAAGGAGACTGCCAGTGATAAACTGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAGTCATCATGGCCCTTACGAGTAGGGCTACACACGTGCTACAATGGCGCATACAAAGAGAAGCGACCTCGCGAGAGCAAGCGGACCTCATAAAGTGCGTCGTAGTCCGGATTGGAGTCTGCAACTCGACTCCATGAAGTCGGAATCGCTAGTAATCGTGGATCAGAATGCCACGGTGAATACGTTCCCGGGCCTTGTACACACCGCCCGTCACACCATGGGAGTGGGTTGCAAAAGAAGTAGGTAGCTTAACCTTCGGGAGGGCGCTACCA
利用美国国家生物技术信息中心（NCBI）数据库，比对分析菌株基因序列。经鉴定菌株16SrDNA基因序列与肠杆菌属同源（与Enterobacter sp.strain Md1-52同源性>99%，GeneBank：MF581458.1），基于菌株YRD202303PC的形态、结构和生理生化方面的特性，确定菌株YRD202303PC为肠杆菌（Enterobacter sp.）。
实施例2 菌株YRD202303PC解磷能力测试过程
通过无机磷液体培养基，对肠杆菌（Enterobacter sp.）YRD202303PC菌株进行解磷能力测试，确定将难溶性无机磷（磷酸钙）溶解为可溶性磷酸盐的能力。
1、将肠杆菌（Enterobacter sp.）YRD202303PC菌株制成菌悬液。取5 mL菌悬液接种于100 mL无菌无机磷液体培养基中，置于摇床上，在28℃，150转/分钟条件下培养7天。同时，设置接种等量灭活处理的菌悬液组别作为对照组。每个处理重复3次。无机磷液体培养基成分为：葡萄糖10 g/L，磷酸钙5 g/L，硫酸铵0.5 g/L，氯化钠0.2 g/L，氯化钾0.2 g/L，硫酸镁0.03 g/L，硫酸锰0.03 g/L，硫酸铁0.003 g/L；pH 7.50。
2、培养结束后，采用钼锑钪分光光度法，测定无机磷液体培养基的上清液中可溶性磷含量；采用pH计，测定上清液pH值。培养基上清液可溶性磷含量及pH值，如下表1所示。培养组可溶性磷含量为40.40 μg/mL，显著高于对照组5.02μg/mL（P<0.05）。培养组pH值为6.38，显著低于对照组7.45（P<0.05）。上述结果表明，肠杆菌（Enterobacter sp.）YRD202303PC菌株具有较强的解磷能力，通过产生酸性物质的方式，使其生存环境由碱性变为酸性，促进了难溶性磷转化为可溶性磷，实现了对难溶性磷酸盐的利用。
表1 无机磷液体培养基可溶性磷含量及pH（均值±标准差）
实施例3 菌株YRD202303PC促进轻度盐碱地小麦产量提升的实验
1、制备所需菌液。将肠杆菌（Enterobacter sp.）YRD202303PC菌株接种于LB培养基后，在恒温摇床上，进行富集培养24 h，培养条件为28℃、150转/分钟，用灭菌去离子水配置菌悬液至OD600为1.0。
2、菌剂促生试验。选取黄河三角洲盐春季土壤含盐量为1-2‰的盐碱农田2亩，将样地平均分为2块，1亩用于喷洒菌剂为测试组，1亩喷洒灭活处理菌剂作为对照组，其它条件均一致。按照当地传统耕作施肥措施，种植济麦22品种。播种前，先对测试组小麦种子进行拌种处理，即用菌悬液按照500：1（菌悬液体积：种子重量）的比例拌种；对照组小麦种子用灭活处理的菌剂，按等量比例拌种。拔节期，对测试组小麦，用5 L菌悬液喷洒至小麦根部区域，同时对对照组小麦喷洒等量灭活处理菌悬液。小麦成熟后，在2块样地内各随机选择3个10 m× 10 m的样方，测定小麦的千粒重、亩产量和土壤电导率。
结果如表2所示，测试组小麦千粒重为36.05 g，显著高于对照组34.31 g（P<0.05）。测试组小麦亩产量（424.40 kg/亩）显著高于对照组亩产量（385.08 kg/亩）（P<0.05），亩增产78斤。收获小麦时，测试组电导率与对照组无显著性差异（P>0.05）。上述结果表明，肠杆菌（Enterobacter sp.）YRD202303PC菌株能够在轻度盐碱地上有效提升小麦产量。这对于在农田节本增效的背景下，提高农田土壤养分利用效率，实现农作物产量提升，具有重要的应用价值。
表2 小麦产量及土壤电导率（均值 ± 标准差）
实施例4 菌株YRD202303PC形成碳酸盐矿物的过程
基于含氮培养基，对肠杆菌（Enterobacter sp.）YRD202303PC菌株诱导形成碳酸盐矿物功能进行了测试。具体过程如下：
1、将200 mL含氮液体培养基置于500 mL培养瓶中，通过高温高压灭菌器进行灭菌处理，灭菌条件为：120℃，30 min。含氮培养基成分为：氯化钠5 g/L，酵母浸提物5 g/L，胰蛋白胨10 g/L，氯化钙5 g/L；pH 7.20。然后，将肠杆菌（Enterobacter sp.）YRD202303PC菌株接种于灭菌处理的培养基中，在室温条件下避光培养2个月。同时，设置接种灭活菌株的组别作为对照组。培养结束后，先收集上清液，测定pH、氨态氮含量、硝态氮含量。收集培养瓶底部的沉淀物，先用过氧化氢溶液氧化处理有机杂质，然后对沉淀物进行称重。采用扫描电镜分析和能量色散衍射分析，分析沉淀物的形貌结构和元素组成信息。
如表3结果显示，实验组培养基上清液pH值显著升高至8.06，氨态氮含量显著升高至27.36 mg/L，硝态氮含量显著降低到78.35 mg/L（P<0.05）。在实验组培养瓶底部有沉淀物生成，重量为183.38 mg，而在对照组未发现难溶性沉淀物质生成。如图1所示扫描电镜分析，沉淀物表面结构呈片状结构分布，有微生物生活存在的孔洞结构。对图1中沉淀物进行能量色散衍射分析发现（黄色十字），沉淀物中主要含有碳、氧、钙3种元素，其重量百分比接近12：48：40，原子百分比为，接近1：3：1，因此判断此沉淀物质为碳酸钙（图2和表4）。其通过氨化过程和/或反硝化过程，增加培养环境中的pH值，继而使碳酸根含量增加，促进了碳酸钙的形成，加之，该菌株在碳酸钙形成过程中可作为成核位点，进一步促进了碳酸钙的形成。基于上述结果表明，肠杆菌（Enterobacter sp.）YRD202303PC菌株具有形成碳酸盐矿物的功能。在应用于盐碱地农田时，其可以通过利用施肥过程引入的硝态氮或者土壤中存在的有机氮，进而促进盐碱地土壤中碳酸盐矿物的形成。
表3 相关理化指标及沉淀物重量
表4 沉淀物元素组成
实施例5 菌株YRD202303PC转化大气二氧化碳为碳酸盐矿物实验
本实施例采用稳定碳同位素示踪法，示踪大气CO2的固定过程。根据实施例4的方法，配置6个接种菌株YRD202303PC的培养瓶。然后，随机分为两组，每组3个。一组作为标记组，置于13CO2环境中培养，用以标记大气的转化过程，13CO2浓度为400 ppm；另一组作为对照组，在大气环境中进行培养。培养1个月，结束后，收集实验组和对照组的碳酸盐沉淀物，先用过氧化氢溶液氧化去除有机杂质，然后测定碳酸盐沉淀物的13C同位素比值（δ13CPDB，‰）。
如表5所示，标记组碳酸盐沉淀物的13C同位素比值为1690.03‰，显著大于对照组的-9.68‰（P<0.05）。上述结果说明，标记组中大气13CO2进入到碳酸盐矿物中，即标记组的碳酸盐沉淀物中有部分碳元素来源于大气CO2。基于实施例4和实施例5的结果，肠杆菌（Enterobacter sp.）YRD202303PC菌株可通过特定的氮代谢过程，增加培养环境中的pH值，使大气CO2溶解于碱性培养基质中，形成碳酸氢根，使“CO2—HCO3 -—CO3 2-”平衡向右移动，继而导致碳酸盐沉淀物的形成。上述结果表明，肠杆菌（Enterobacter sp.）YRD202303PC菌株具有某些特定代谢功能，可以将大气CO2中的碳转化为碳酸盐中的碳，从而达到固定大气CO2的作用。考虑到黄河三角洲盐碱地的富含钙离子和土壤呈碱性的特点，大气CO2可以通过生物、非生物过程进入到土壤中，继而通过微生物的转化代谢作用，转化为土壤无机碳，该菌株在促进盐碱地无机碳储量提升方面，具有非常重要的潜在应用价值。
表5 碳酸盐沉淀物的13C同位素比值
本发明首次公开了一种从高含盐量的盐碱地土壤中分离的肠杆菌（Enterobacter sp.）YRD202303PC，其具有解磷固碳的能力，对于深入理解盐碱地微生物调控土壤养分利用过程，深入认识盐碱地土壤无机碳的形成和累积过程，掌握和理解盐碱地生态系统物质转化和服务功能具有十分重要的科学意义和应用前景。
于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种肠杆菌（Enterobacter sp.），其特征在于，所述肠杆菌命名为YRD202303PC，分类命名为肠杆菌Enterobacter sp.，于2023年01月11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，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，邮政编码为100101，保藏编号为CGMCC No.26445。
2.权利要求1所述的肠杆菌在解无机磷中的应用，其特征在于，将难溶性无机磷溶解为可溶性磷酸盐。
3.权利要求1所述的肠杆菌在促进盐生植物生长中的应用。
4.权利要求1所述的肠杆菌在诱导碳酸盐矿物质形成中的应用。
5.根据权利要求4所述的肠杆菌在诱导碳酸盐矿物质形成中的应用，其特征在于，所述碳酸盐矿物包括但不限于碳酸钙以及碳酸钙的同质异形体。
6.权利要求1所述的肠杆菌在固定大气二氧化碳中的应用。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160128533A (ko) * | 2015-04-28 | 2016-11-08 | 대한민국(농촌진흥청장) | 인산가용화 활성을 갖는 신규 미생물 엔테로박터 에스피 04-p-1 균주 및 이를 포함하는 토양미생물 비료 |
| CN114621904A (zh) * | 2022-05-13 | 2022-06-14 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种微球菌及其应用 |
| CN114621905A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-06-14 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种芽孢杆菌及其应用 |
| CN114645005A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-06-21 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种假单胞菌及其应用 |
| CN114854633A (zh) * | 2022-05-13 | 2022-08-05 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种气球菌及其应用 |
| KR20220162897A (ko) * | 2021-06-01 | 2022-12-09 | 이광희 | 식물 생장 촉진 및 식물병 방제 활성을 갖는 바실러스 마리스플라비 sn56 균주 및 이의 용도 |
| KR20220162899A (ko) * | 2021-06-01 | 2022-12-09 | 이광희 | 식물 생장 촉진 및 식물병 방제 활성을 갖는 마이크로박테리움 테스타세움 ddp398 균주 및 이의 용도 |
| CN116790415A (zh) * | 2023-04-21 | 2023-09-22 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种戴尔福特菌及其应用 |
-
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- 2023-04-21 CN CN202310435138.3A patent/CN117327601B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160128533A (ko) * | 2015-04-28 | 2016-11-08 | 대한민국(농촌진흥청장) | 인산가용화 활성을 갖는 신규 미생물 엔테로박터 에스피 04-p-1 균주 및 이를 포함하는 토양미생물 비료 |
| KR20220162897A (ko) * | 2021-06-01 | 2022-12-09 | 이광희 | 식물 생장 촉진 및 식물병 방제 활성을 갖는 바실러스 마리스플라비 sn56 균주 및 이의 용도 |
| KR20220162899A (ko) * | 2021-06-01 | 2022-12-09 | 이광희 | 식물 생장 촉진 및 식물병 방제 활성을 갖는 마이크로박테리움 테스타세움 ddp398 균주 및 이의 용도 |
| CN114621904A (zh) * | 2022-05-13 | 2022-06-14 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种微球菌及其应用 |
| CN114854633A (zh) * | 2022-05-13 | 2022-08-05 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种气球菌及其应用 |
| CN114621905A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-06-14 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种芽孢杆菌及其应用 |
| CN114645005A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-06-21 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种假单胞菌及其应用 |
| CN116790415A (zh) * | 2023-04-21 | 2023-09-22 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种戴尔福特菌及其应用 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| GUSTAVO ENRIQUE MENDOZA-ARROYO等: "Inorganic Phosphate Solubilization by a Novel Isolated Bacterial Strain Enterobacter sp. ITCB-09 and its Application Potential as Biofertilizer", AGRICULTURE, vol. 10, no. 9, 1 September 2020 (2020-09-01), pages 383 * |
| M.SABRA等: "The Influence of The Isolated Enterobacter spp and Pantoea sp. on Barley\'s Phosphorus Uptake Grown in Calcareous Soil.", EGYPTIAN ACADEMIC JOURNAL OF BIOLOGICAL SCIENCES, vol. 14, no. 1, 26 February 2022 (2022-02-26), pages 47 - 63 * |
| 公华锐;李静;马军花;侯瑞星;张旭博;欧阳竹;: "秸秆还田配施有机无机肥料对冬小麦土壤水氮变化及其微生物群落和活性的影响", 生态学报, no. 06, 21 December 2018 (2018-12-21), pages 2203 - 2214 * |
| 徐冰石等: "土壤产气肠杆菌的解磷特性及其对毛竹苗的促生作用", 林业科学研究, vol. 35, no. 3, 23 May 2022 (2022-05-23), pages 38 - 46 * |
| 王东升;王立立;李取生;周婷;周雪芳;高琼;: "产铁载体菌对龙葵修复土壤Cd污染的促进效应", 环境工程学报, no. 08, 5 August 2018 (2018-08-05), pages 2311 - 2319 * |
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