CN117925442A - 一种耐盐碱菌Bachu42菌株及其应用 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
本发明提供了一种盐单胞菌科、Aidingimonas属的耐盐碱菌株(Aidingimonas sp.Bachu 42)及其应用。Bachu 42菌株具有耐盐碱、降盐碱、固氮、解有机磷、溶无机磷、产IAA、产ACC脱氨酶、产挥发性酸性物质、产过氧化氢酶、促进植物幼苗生长等多种功能,在提高植物耐盐碱胁迫能力、促进植物生长、微生物肥料研发及盐碱地改良等方面具有重要的应用价值。
Description
技术领域
本发明属于微生物技术领域;具体涉及一种耐盐碱菌Aidingimonassp. Bachu 42菌株及其应用。
背景技术
土壤盐碱化已经成为影响全球农业发展的重要因素,我国可用的农业耕地正在因为土壤盐碱化而逐年减少。来自联合国教科文组织(UNESCO)和联合国粮食及农业组织(FAO)的统计数据显示,世界盐碱土面积达到了9.56亿公顷,而且每年还以1.0×106~1.5×106公顷的速度在增加,同时耕地面积由于土壤盐碱化每年以约1%~2%的速度在减少。并且,随着大量化肥的使用,土壤的次生盐渍化程度越来越严重,因此,随着人类社会的发展及人口的增加,土壤盐碱化与日益增长的粮食需求之间产生了矛盾。为了守住18亿亩可耕地红线,盐碱地作为重要的生态产业及土地资源后备,其开发利用具有重要的潜在价值。但是常见作物在盐碱地上难以生长、产量较低,极大地限制了盐碱地开发利用的进程。
目前,针对盐渍化土壤的治理开发,人们采用的主要技术手段包括物理治理和化学治理。物理治理主要聚焦在修建大量水利设施,用水把土壤中大量的盐分带走,但是该技术手段存在工程量大、投入资金成本高、不可持续等弊端。化学治理则是通过向盐渍化土壤中添加新的化学物质达到治理盐渍化土壤的目的,该方法见效快但容易向环境中引入大量新的化学物质造成二次污染。随着人们绿色环保理念的加强,也为了保障农业的可持续发展,利用生物技术手段来进行盐碱地治理备受青睐,微生物就是其中一种简单、经济、可持续的生物技术手段。
植物促生根际细菌 (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria,PGPR)是存在于植物根际土壤中的一类具有促进植物生长、防治病害、增加农作物产量、改善土壤理化性质等功能的特殊的有益微生物。目前研究已经证明,PGPR具有提升植物的耐盐碱能力、促进植物生长、改善土壤理化性质等多种功能。但该领域目前尚存在菌株种类少、现有菌株对特殊环境尤其是盐碱地土壤环境的适应性差等不足,因此,耐盐碱促生菌株的筛选及其在植物促生、改良盐碱土壤的应用就显得十分重要。
发明内容
为解决目前开发的耐盐碱促生菌株种类少、盐碱地难以耕作的技术问题,本发明提供一种耐盐碱菌Aidingimonassp. Bachu 42菌株及其在植物耐盐碱、促进植物生长、微生物肥料研发以及盐碱地改良方面的应用。
本发明的目的是以下述方式实现的:一种耐盐碱菌(Aidingimonassp.) Bachu 42菌株,其特征在于,所述Bachu 42菌株的保藏号为CGMCCNo.26952。
所述Bachu 42菌株的16S rRNA基因序列如SEQ ID NO:1所示。
由Bachu 42菌株的16S rRNA基因序列自然获得的突变的结构基因,所述突变的结构基因与Bachu 42菌株的16S rRNA基因序列源于同一物种。
所述Bachu 42菌株在10℃~50℃温度范围能够耐受的盐浓度为20 g/L~200 g/L、pH范围为7~11。
所述Bachu 42菌株在耐盐碱、降盐碱、固氮、解有机磷、溶无机磷、产IAA、产ACC脱氨酶、产H2O2酶、产挥发性酸性物质中的至少一种应用。
所述Bachu 42菌株在植物促生、微生物肥料研发和盐碱地改良方面的至少一种应用。
所述的Bachu 42菌株及其后代、突变体、衍生物制得的液体菌剂、粉剂菌剂和颗粒菌剂;
所述液体菌剂的有效活菌数≧2.0亿/mL,霉菌杂菌数≦2.0×106个/mL,杂菌率≦7%,pH为4.0~9.0;
所述粉剂菌剂的有效活菌数≧2.0亿/mL,霉菌杂菌数≦1.5×106个/mL,杂菌率≦15%,pH为4.0~9.0;
所述颗粒菌剂的有效活菌数≧1.0亿/mL,霉菌杂菌数≦1.2×106个/mL,杂菌率≦20%,pH为4.0~9.0。
所述菌剂包括以下助剂中的一种或多种:甘油、海藻糖、氨基酸、蛋白质、多糖、氯化钠、γ-聚谷氨酸、十二烷基苯磺酸钠、酵母膏、醇、腐殖酸钾、甲壳素;所述菌剂包括以下固体载体中的一种或多种:泥炭、褐煤、蒙脱土、硅石、蛭石、高岭土、硅藻土、麦饭石、藻酸盐。
所述菌剂包括微生物菌剂和无机肥的一种或多种。
相对于现有技术,本发明的技术效果是:本发明提供一种耐盐碱的Aidingimonassp. Bachu 42菌株,所述Bachu 42菌株的保藏号为CGMCC NO.26952。所述菌株Bachu 42分离自盐碱地土壤,在盐碱地上的生存能力较强,该菌株具有耐盐碱、降盐碱、固氮、解有机磷、溶无机磷、产IAA、产ACC脱氨酶、产H2O2酶、产挥发性酸性物质和促进植物生长等多种功能。因此,所述菌株Bachu 42在盐碱地适应性、提高植物耐盐碱胁迫、促进植物生长、微生物肥料研发及盐碱地改良等方面具有重要的应用价值,应用前景广阔。
附图说明
图1是Bachu42菌株的系统发育树;
图2是Bachu42菌株的菌落形态图;
图3是Bachu42菌株的革兰氏染色结果图;
图4是Bachu42菌株的生长曲线图;图5是Bachu42菌株的固氮结果图;
图6是Bachu42菌株的解有机磷结果图;
图7是Bachu42菌株的溶无机磷结果图;
图8是Bachu42菌株的产IAA结果图;
图9是Bachu42菌株的产ACC脱氨酶结果图;
图10是Bachu42菌株于加入中性红指示剂的培养基上培养48h结果图;
图11是Bachu42菌株对玉米的促生效果图;
图12是Bachu42菌株对玉米的促生结果统计柱状图;
图13是Bachu42菌株对拟南芥的促生效果图;
图14是Bachu42菌株对拟南芥的促生结果统计柱状图。
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、完整的描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明提供一种耐盐碱的Aidingimonassp. Bachu 42菌株及其应用,所述菌株于2023年3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,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,邮编:100101,保藏号为CGMCCNO.26952。
菌株的分离、纯化与鉴定
一、Bachu 42菌株的分离、纯化。
选取新疆巴楚县境内的盐生植物芦苇的根部土壤样品,去除根际大块土壤,轻轻抖落芦苇根际土壤,取5 g根际土土样加入装有45 mL灭菌去离子水的离心管中,涡旋震荡处理2 min充分混匀后静置2~5min形成土壤悬液。吸取1 mL土壤悬液加入9 mL灭菌去离子水中即得到10-1g/mL浓度悬液,依次稀释,得到10-2g/mL、10-3g/mL、10-4g/mL的梯度悬液,涡旋震荡均匀后静置;分别取各稀释梯度的土壤悬液100 μL,用无菌涂布棒涂布于LB固体培养基(pH=9,NaCl 7.5%)上,每个梯度重复三次;置于30℃恒温培养箱中培养;挑取单菌落进行三次划线,纯化得到纯培养菌株。
二、Bachu 42菌株的鉴定。
(一) Bachu 42菌株16S rRNA的基因扩增及比对。
采用PCR技术扩增所述菌株Bachu 42的16S rRNA基因片段,引物为细菌16S rRNA的通用上游引物27F和通用下游引物1492R,PCR反应条件为:95℃预变性5min;95℃变性30s,60℃退火30s,72℃延伸120s,共30个循环;72℃预延伸5min。将扩增的PCR产物通过1%琼脂糖凝胶电泳检验,并利用凝胶成像仪检测图像,之后将PCR产物原液送华大进行测序验证。获得长度大约 1500 bp 的序列信息,将序列在线进行BLAST 比对(https://blast.ncbi.nlm.nih. gov/Blast.cgi),运用 MEGA X64 软件制作16S rRNA基因的系统发育树。构建的系统发育树如图1所示。从图1可知,所述Bachu 42菌株与模式菌株Aidingimonaslacisalsi(NR_044598.1)同属一个最小分支,二者进化距离较近,二者的16SrRNA基因间的同源性为99.86%。
(二) Bachu 42菌株的形态学观察。
将Bachu 42菌株接种于LB(pH=9,NaCl 7.5%)固体培养基上,对单菌落进行形态学观察,Bachu 42菌株在LB(pH=9,NaCl 7.5%)固体培养基的菌落为圆形,呈白色,边缘光滑整齐,菌落表明湿润且凸起,结果如表1和图2所示。对所述Bachu 42菌株进行革兰氏染色后呈现红色,结果如图3所示,表明Bachu 42菌株属于革兰氏阴性菌。
表1 菌落形态
菌株编号 | 颜色 | 形状 | 边缘 | 表面状况 | 隆起度 |
Bachu 42 | 白色 | 圆形 | 光滑、整齐 | 湿润 | 凸起 |
(三)Bachu 42菌株的生理生化特性。
将Bachu 42菌株接种于海博生物技术有限公司的微量发酵管,测定了Bachu 42菌株的生理生化特性,鉴定结果如表2所示。Bachu 42菌株能以葡萄糖、果糖、木糖、阿拉伯糖等多种物质为唯一碳源进行生长,为该菌株的生产及应用提供了基础。
表2 Bachu 42菌株的部分生理生化指标
注:“+”阳性;“-”阴性
综上,结合进化分析、形态学观察和生理生化特性测定结果,将所述Bachu 42菌株命名为Aidingimonassp. Bachu 42。
(四)Bachu 42菌株的生长曲线测定。
挑取Bachu 42单菌落于LB液体培养基(pH=9,NaCl 7.5%),置于30℃、180 r/min恒温震荡摇床进行培养,用紫外分光光度计测量菌液在600 nm 处的吸光值(OD600),直至菌液的OD600值为0.6~0.8时停止培养;将OD600值为0.6~0.8的Bachu42菌液,以2%的接种量接种到LB液体培养基中,置于30℃,180 r/min恒温震荡摇床培养,每隔4 h用紫外分光光度计测量菌液在600 nm处的吸光值,以不接菌的LB液体培养基为对照组,绘制生长曲线,如图4所示。Bachu 42菌株在28-48h为对数生长期,为该菌株的进一步应用及规模化生产提供了参考数据。
菌株的功能
一、Bachu 42菌株的耐盐碱能力。
(一)Bachu 42菌株的耐盐能力。
挑取Bachu 42菌株单菌落接种到LB液体培养基(pH=9,NaCl 7.5%)中,置于恒温震荡摇床 30℃,180 r/min 进行培养,用紫外分光光度计测量菌液在 600 nm 处的吸光值,至菌液的OD600值为0.6~0.8;蘸取菌液在pH=9,盐浓度分别为0g/L、20g/L、40g/L、60g/L、80g/L、100g/L、120g/L、140g/L、160g/L、180g/L、200g/L和盐浓度为0g/L但不调节pH的LB固体培养基上划线,置于30℃恒温培养箱中倒置培养;每隔24h观察单菌株直径大小,重复测3次取平均值。 Bachu 42菌株的耐盐实验结果如表3所示。结果显示,Bachu 42菌株有优异的耐盐性,在盐浓度20 g/L~200 g/L的条件下均可正常生长,为该菌株在盐碱地的应用与定殖提供了基础。
表3 Bachu 42菌株耐盐测定
NaCl浓度(g/L) | 0(-) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 | 180 | 200 |
Bachu 42 | - | - | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
注:+:菌株生长,−:菌株不生长。
(二)Bachu 42菌株的耐碱能力。
挑取Bachu 42菌株单菌落接种到LB液体培养基(pH=9,NaCl 7.5%)中,置于恒温震荡摇床 30℃,180 r/min 进行培养,用紫外分光光度计测量菌液在 600 nm 处的吸光值,至菌液的OD600值为0.6~0.8;将菌液以2%的接种量分别接种到pH=7、pH=8、pH=9、pH=10、pH=11、pH=12、pH=13的LB液体培养基中,置于恒温震荡摇床 30℃,180 r/min 培养;以不接菌的液体培养基为对照组,每隔24h用紫外分光光度计测量并统计菌株的OD600值,重复测3次取平均值。 Bachu 42菌株的耐碱实验结果如表4所示。说明Bachu 42菌株具有优异的耐碱性,在pH值为7~11的条件下均可正常生长,为该菌株在盐碱地的应用与定殖提供了基础。
表4 Bachu 42耐碱性测定
pH值 | pH7 | pH8 | pH9 | pH10 | pH11 | pH12 | pH13 |
Bachu 42 | + | + | + | + | + | - | - |
注:+:菌株生长,−:菌株不生长。
根据上述(一)和(二)的实验结果,说明Bachu 42菌株在高盐高碱环境下均可以生长,为该菌株在盐碱地定殖与应用提供了基础。
二、 Bachu 42菌株的降盐碱功能。
(一)Bachu 42菌株的降盐功能。
在LB液体培养基中分别接种OD600值为0.6~0.8的菌液,置于恒温震荡摇床30℃,180 r/min 培养,每隔12h取0.5 mL菌液,滴加2.5 μL 10%的铬酸钾溶液作为指示剂,以0.1mol/L AgNO3滴定法测定NaCl浓度。当出现砖红色沉淀且不褪去即为滴定终点。
根据公式计算公式:C2=(C1×V1)/ V2计算Cl-的浓度C2。
注:C1=AgNO3溶液浓度(mol/L);
V1=滴定时消耗的AgNO3溶液体积(mL);
V2=滴定时菌液的体积(mL);
得出Cl-含量按照公式计算降盐率η盐:
计算公式: η盐= (C2最高-C2最低) /C2最高×100%
注:C2最高为培养基中Cl-降解前浓度,mol /L;
C2最低为培养基中Cl-降解后浓度,mol /L;
表5 Bachu 42菌株降盐率结果平均值
根据上述方法最终得到所述菌株Bachu 42的降盐率结果见表5。从表中可知,当初始pH值为8、9、10时所述菌株Bachu 42的降盐率分别为0、6.25%和1.5625%,说明Bachu 42菌株具有降盐功能,从而可以缓解盐对植物的胁迫,促进植物生长。
(二)Bachu 42菌株的降碱功能。
在LB液体培养基中分别接种OD600值为0.6~0.8的菌液,置于恒温震荡摇床30℃,180 r/min 培养,每隔12h取0.5 mL菌液,将菌液4000 rpm 离心 5 min,取上清液测量培养前液体培养基及培养过程中菌液的pH值。
根据下式计算降碱率η碱:
计算公式: η碱= (pH前-pH后) / pH前×100%
注:pH前为发酵前培养基的pH值;
pH后为发酵后培养基的pH值;
表6 Bachu 42菌株降碱率结果平均值
根据上述方法最终得到所述菌株Bachu 42的降碱率结果见表6。从表中可知,初始pH值为8、9、10时所述菌株Bachu 42的降碱率分别为8.625%、12.667%和20.1%,说明菌株Bachu 42具有显著的降碱功能,从而缓解高碱环境对植物的胁迫,促进植物生长。
根据上述Bachu 42菌株的降盐和降碱功能实验结果,说明Bachu 42菌株具有优异的降碱和降盐功能,可以有效改善盐碱地土壤性质、降低盐碱条件对植物的胁迫,可以将其应用于盐碱地改良和促进植物生长。
三、Bachu 42菌株的固氮功能。
吸取OD600值为0.3所述菌株Bachu 42的菌悬液滴加点在阿须贝无氮固体培养基上,每个培养基上接种三处,每处15 μL,置于30℃培养箱中培养7~9 d。观察Bachu 42菌株的生长情况,结果如图5所示,Bachu 42菌株能在阿须贝无氮固体培养基上正常生长,说明Bachu 42菌株具备固氮能力,通过固氮作用,可以提高土壤的肥力,从而促进植物的生长。
四、Bachu 42菌株的解有机磷功能。
将Bachu 42菌株的菌悬液接种于蒙金娜有机磷鉴定培养基上,每个培养基上接种三处,每处15 μL,置于30℃培养箱中培养7~9 d,观察菌落周围是否有透明圈出现。结果如图6所示,Bachu 42菌株在蒙金娜有机磷培养基上的解磷圈直径D为28.03 mm,菌落直径d为10.45mm,解磷圈与菌落直径的比值D/d越大表明菌株的解磷功能越强,菌株Bachu 42的D/d值为2.666182,说明所述菌株Bachu 42具有显著的解磷功能。Bachu 42菌株的解磷功能可以将土壤中植物不能利用的磷元素转变成可利用的磷元素,从而给植物提供充足的磷营养,帮助植物生长;另一方面,Bachu 42菌株的解磷功能可以降解残留在土壤中的有机磷农药,达到修复土壤的功效。
五、Bachu 42菌株的溶无机磷功能。
将Bachu 42菌株的菌悬液接种于无机磷鉴定培养基上,每个培养基上接种三处,每处15 μL,置于30℃培养箱中培养7~9 d,观察菌落周围是否有透明圈出现。结果如图7所示,Bachu 42菌株在无机磷鉴定培养基上的解磷圈直径D为6.25 mm,菌落直径d为5.37 mm,菌株Bachu 42的D/d值为1.165722,说明所述Bachu 42菌株具有溶无机磷功能。Bachu 42菌株的溶无机磷功能可以将植物难以吸收的无机磷酸盐转化为可直接吸收利用的磷元素,从而改善土壤环境,使土壤中有效磷含量提高,促进植物生长。
六、Bachu 42菌株的产IAA功能。
在LB液体培养基上添加200 mg/L 的L-色氨酸,121℃灭菌20 min。然后接种OD600为0.6~0.8的Bachu 42菌液,在恒温震荡摇床中30℃,180 r/min进行培养。吸取50 μL的菌悬液滴于白色陶瓷板上,加入50 μL的Salkowski显色液,将白色陶瓷板置于室温且避光的条件下保存30 min,观察颜色变化(若颜色变红,则表明该菌株具有产IAA的功能)。结果显示,Bachu 42菌株的菌液在滴加Salkowski室温避光条件下白瓷板中颜色变成了红色,说明Bachu 42菌株具有产IAA的功能。
为了明确所述Bachu 42菌株产IAA的量,根据实验室绘制的标准品IAA的标准曲线来定量Bachu 42菌株产IAA的量。具体步骤如下:将纯化的Bachu 42菌株接种于含有L-色氨酸的LB液体培养基中,置于30℃恒温摇床180 r/min震荡培养;然后吸取Bachu 42菌株的菌悬液于离心管中,14000 rcf离心10 min,再取上清液加入等体积的Salkowski显色液,放置在避光处反应30 min,测定A530,通过标准曲线的回归方程推算出Bachu 42菌株产IAA的浓度,结果如表7和图8所示。定量实验结果表明,在第13 d,Bachu 42菌株发酵液中IAA含量达到最高值,每毫升Bachu 42菌株发酵液中含有12.3934 μg的IAA,IAA可以通过调节植物体内的激素水平来缓解盐碱胁迫对植物的毒害,从而促进植物的生长。
表7 Bachu 42菌株的产IAA结果
菌株 | A530值 | IAA含量(μg/mL) |
Bachu 42 | 0.2 | 12.3934 |
七、Bachu 42菌株产ACC脱氨酶的功能。
将Bachu 42菌株在LB液体培养基中培养至OD600=0.3。
配制ADF固体培养基:KH2PO44.0 g、Na2HPO46.0 g、MgSO4·7H2O 0.2 g、葡萄糖2.0g、葡萄糖酸4 mL、柠檬酸2.0 g、ACC 3.0~5.0 mmol(灭菌后加入)、琼脂粉15 g,加入1 L去离子水中,调节pH=7.2,于115℃下灭菌30 min。
取OD600=0.3的Bachu 42菌悬液接种在ADF固体培养基上,恒温培养箱,30℃条件下倒置培养7 d,观察Bachu 42菌株的生长情况,如果能正常生长说明Bachu 42菌株具有产ACC脱氨酶的功能。结果如图9所示,Bachu 42菌株能在ADF培养基上正常生长,说明Bachu42菌株具有产ACC脱氨酶的功能。
乙烯对植物的生长具有抑制作用,ACC是乙烯的前体物质,Bachu 42菌株产生的ACC脱氨酶可以将ACC分解为氨,不仅降低了乙烯的含量、缓解了乙烯对植物的抑制作用,还为植物生长提供了氮源。因此,所述菌株Bachu 42可以帮助植物抵御乙烯胁迫并促进植物生长。
八、Bachu 42菌株产挥发性酸性物质的功能。
中性红指示剂在碱性条件下呈橘色,酸性呈红色。
本部分实验采用隔离培养皿开展,向隔离培养皿两侧均加入含有中性红指示剂的LB固体培养基,一侧接种菌株Bachu 42,一侧不接菌。30℃倒置培养48h后观察培养皿的颜色。结果显示,接种了Bachu 42菌株的一侧培养皿变为红色(图10),不接菌的一侧颜色也变为红色。说明Bachu 42菌株产生了挥发性酸性物质。Bachu 42菌株产生的这些挥发性酸性物质可以调节土壤局部pH值,缓解高碱对植物造成的胁迫,促进植物生长。
九、Bachu 42菌株产过氧化氢酶的功能。
本部分利用海博生物技术有限公司的过氧化氢酶试剂盒进行测定,将Bachu 42菌株接种于LB液体培养基中,至菌液OD600为0.6~0.8,用玻璃棒蘸取菌液滴加在试纸上,结果显示,Bachu 42菌株在滴加了过氧化氢后产生了大量的气泡,据此可知Bachu 42菌株具有产生过氧化氢酶的能力。过量的过氧化氢会对植物造成损伤和影响植物的生长,过氧化氢酶可以作为一种过氧化氢清除剂,可以减少过氧化氢对植物造成的损伤,最终促进植物的生长。
菌株对玉米的促生功能
配制Bachu 42菌株的菌悬液:将Bachu 42菌株接种在LB液体培养基中,置于恒温震荡摇床30℃,180 r/min培养,用无菌水将培养液稀释至菌体浓度为108CFU/mL作为菌悬液。
玉米种子的处理:选取完整饱满一致的玉米种子,用95%酒精消毒0.5~1 min,再用0.1%次氯酸钠溶液浸泡15min;接着用灭菌去离子水清洗种子4次,最后装入烧杯中加无菌水浸没玉米种子,于常温黑暗条件下催芽一夜。
盆栽实验:将营养土和蛭石按1:1比例混匀,121℃,20 min高温高压蒸汽灭菌3次;使用NaHCO3和中性盐按照物质的量1:1混匀,配置成15 g/kg和30 g/kg的盐溶液;把不同的盐溶液分别与灭过菌的土壤混合均匀,利用没有接菌的培养基为对照组。将混合好的土壤分装,然后播种处理好的玉米种子,每盆播种5粒种子,播种深度为1 cm左右;每个处理组设置10个重复;待玉米长出两片叶片时,每个实验组施加5 mL制备好的菌悬液,对照组施加5mL灭菌去离子水,每隔一周对实验组施加5 mL制备好的菌悬液,对照组施加5 mL灭菌去离子水;培养14 d后,测量地上鲜重,地下鲜重,茎粗,株高。结果表明,在0 g/kg、15 g/kg和30g/kg条件下,接种Bachu 42菌株均有较好的促生作用,实验结果如图11和图12所示。图11中A、B、C分别表示的0 g/kg、15 g/kg和30 g/kg的胁迫处理条件,从图中可以看出接种Bachu 42菌株的菌悬液后,明显促进了玉米的生长。图12是玉米各项农艺指标的统计柱状图,结果表明,在不同盐碱胁迫条件下,接种Bachu 42菌株后均不同程度地促进了玉米幼苗的生长,其中在15g/kg的盐胁迫条件下,接种Bachu 42菌株的菌悬液后,植株的地上鲜重、地下鲜重和株高生长指标均分别增长了128.3776%、160.7322%和37.2272%。
综上,在盐碱胁迫条件下,Bachu 42菌株对玉米幼苗有显著的促生作用。
Bachu42菌株对拟南芥的促生功能
配制不同盐碱胁迫的1/2MS固体培养基,本部分设置了五个不同的盐碱处理,所有培养基均用1 mol/L NaOH调节pH,115℃条件下高温高压灭菌30 min:①pH=5.8,不加NaHCO3和NaCl;②pH=8,不加NaHCO3和NaCl;③pH=8,加入2 mmol/L的NaHCO3;④pH=8,加上100 mmol/L的NaCl;⑤pH=8,加入2 mmol/L的NaHCO3和100 mmol/L的NaCl。
先将拟南芥种子在分别在4℃春化,然后将拟南芥种子点在距离培养皿底部大约6cm处的固体培养基上,同时在底部接种Bachu 42菌株,每个处理条件三个生物学重复。将培养皿竖直放置(接种拟南芥种子一端向上)于光照培养箱中,温度22℃,光照强度12000Lux,光周期16 h/8 h,相对湿度50%的条件下培养10天。测定拟南芥的根长、侧根数、鲜重和叶片数等生理指标。结果如图13和图14所示。从图13可以直观地看出,在不同盐碱胁迫条件下,接种Bachu 42菌株对拟南芥的生长具有明显的促进作用,其中a培养基条件为pH=5.8,不加NaHCO3和NaCl;b培养基条件为pH=8,不加NaHCO3和NaCl;c培养基条件为pH=8,加入2mmol/L的NaHCO3;d培养基条件为pH=8,加上100 mmol/L的NaCl;e培养基条件为pH=8,加入2mmol/L的NaHCO3和100 mmol/L的NaCl。统计拟南芥的各项农艺指标制作了柱状图,结果如图14所示,在pH 8.0+2 mM NaHCO3胁迫条件下,接种Bachu 42菌株与对照组相比拟南芥根长、侧根数目、鲜重、叶片数分别增加244.20%、2016.98%、879.70%、92.59%,达到显著甚至极显著水平;在pH 8.0+ 100 mM NaCl 胁迫条件下,Bachu 42菌株对拟南芥的根长的增加率为34.50%,与对照组相比,对照组没有侧根,接种Bachu 42菌株后,平均侧根数为0.2905根;在pH 8.0 +2 mM NaHCO3 +100 mM NaCl双重胁迫条件下,接种Bachu 42菌株,与对照组相比,拟南芥根长增加了91.09%。
上述结果表明,在不同盐碱胁迫条件下,Bachu 42菌株能够显著促进拟南芥幼苗的生长。
包含Aidingimonassp. Bachu 42菌株的菌剂
利用“Aidingimonassp. Bachu 42菌株的分离、纯化与鉴定”部分提供的Aidingimonassp. Bachu 42的液体菌剂,包含无机肥、微生物菌剂中一种或多种。所述的Bachu 42的液体菌剂中的助剂包括甘油、海藻糖、氨基酸、蛋白质、多糖、氯化钠、γ-聚谷氨酸、十二烷基苯磺酸钠、酵母膏、醇、腐殖酸钾、甲壳素的一种或多种。所述固体载体包括泥炭、褐煤、蒙脱土、硅石、蛭石、高岭土、硅藻土、麦饭石、藻酸盐中的一种或多种。
所述液体菌剂的有效活菌数≧2.0亿/mL,霉菌杂菌数≦2.0×106个/mL,杂菌率≦7%,pH为4.0~9.0;
所述粉剂菌剂的有效活菌数≧2.0亿/mL,霉菌杂菌数≦1.5×106个/mL,杂菌率≦15%,pH为4.0~9.0;
所述颗粒菌剂的有效活菌数≧1.0亿/mL,霉菌杂菌数≦1.2×106个/mL,杂菌率≦20%,pH为4.0~9.0。
本发明提供的Aidingimonassp. Bachu 42菌株分离自盐生植物芦苇的根际土壤,具有较强的耐盐碱能力,为该菌株的定殖提供了基础。Bachu 42菌株具有耐盐碱、降盐碱、固氮、解有机磷、溶无机磷、产IAA、产ACC脱氨酶、产挥发性酸性物质、产过氧化氢酶、促进植物幼苗生长等多种功能,可以有效地改善植物根系的土壤微环境、为植物生长提供营养成分、减少盐碱对植物造成的胁迫,最终达到促进植物生长的功能。因此,所述Bachu 42菌株在盐碱地改良、提高植物耐盐碱胁迫能力和促进植物生长等方面具有重要的应用价值。
以上的实施例是为了说明本发明公开的实施方案,并不能理解为对本发明的限制。此外,本文所列出的各种修改以及发明中方法的变化,在不脱离本发明的范围和精神的前提下对本领域内的技术人员来说是显而易见的。虽然已结合本发明的多种具体优选实施例对本发明进行了具体的描述,但应当理解,本发明不应仅限于这些具体实施例。事实上,各种如上所述的对本领域内的技术人员来说显而易见的修改来获取发明都应包括在本发明的范围内。
Claims (9)
1.一种耐盐碱菌(Aidingimonassp.) Bachu 42菌株,其特征在于,所述Bachu 42菌株的保藏号为CGMCCNo.26952。
2.如权利要求1所述的 Bachu 42菌株,其特征在于,所述Bachu 42菌株的16S rRNA基因序列如SEQ ID NO:1所示。
3.一种由权利要求2所述的Bachu 42菌株的16S rRNA基因序列自然获得的突变的结构基因,其特征在于,所述突变的结构基因与Bachu 42菌株的16S rRNA基因序列源于同一物种。
4.根据权利要求1或2所述的 Bachu 42菌株,其特征在于,所述Bachu 42菌株在10~50℃温度范围能够耐受的盐浓度为20 ~200 g/L、pH范围为7~11。
5.权利要求1~3任一所述的Bachu 42菌株在耐盐碱、降盐碱、固氮、解有机磷、溶无机磷、产IAA、产ACC脱氨酶、产H2O2酶、产挥发性酸性物质中的至少一种应用。
6.如权利要求1~3任一所述的Bachu 42菌株在植物促生、微生物肥料研发和盐碱地改良方面的至少一种应用。
7.利用权利要求1~3任一所述的Bachu 42菌株及其后代、突变体、衍生物制得的液体菌剂、粉剂菌剂和颗粒菌剂;
所述液体菌剂的有效活菌数≧2.0亿/mL,霉菌杂菌数≦2.0×106个/mL,杂菌率≦7%,pH为4.0~9.0;
所述粉剂菌剂的有效活菌数≧2.0亿/mL,霉菌杂菌数≦1.5×106个/mL,杂菌率≦15%,pH为4.0~9.0;
所述颗粒菌剂的有效活菌数≧1.0亿/mL,霉菌杂菌数≦1.2×106个/mL,杂菌率≦20%,pH为4.0~9.0。
8.如权利要求7所述的菌剂,其特征在于,所述菌剂包括以下助剂中的一种或多种:甘油、海藻糖、氨基酸、蛋白质、多糖、氯化钠、γ-聚谷氨酸、十二烷基苯磺酸钠、酵母膏、醇、腐殖酸钾、甲壳素;所述菌剂包括以下固体载体中的一种或多种:泥炭、褐煤、蒙脱土、硅石、蛭石、高岭土、硅藻土、麦饭石、藻酸盐。
9.如权利要求7所述的菌剂,其特征在于,所述菌剂包括微生物菌剂和无机肥的一种或多种。
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