一种漳州芽孢杆菌及其应用

1.本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种漳州芽孢杆菌及其应用。


背景技术：

2.土壤中的磷的形态有肌醇磷酸盐、磷蛋白、核苷酸等有机态磷和磷酸矿物石灰石、次生磷酸盐等无机态磷两种。当环境偏酸性时，土壤中磷与fe
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形成难溶性磷酸盐；当环境偏碱性时，土壤中磷与ca
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形成难溶性磷酸盐。施于土壤中的磷肥大多转化为了难溶性磷酸盐，植物对其的利用率很低，通过生物转化的方式可以一部分提高磷肥的利用率，除了植物根系在受到磷胁迫时产生酸性物质，微生物也可通过自身的代谢活动产生酸性物质来溶解难溶性磷酸盐。以钾长石为代表的非水溶性钾矿资源丰富，因其易开采、品质优，是钾肥供应的主要途径。传统解钾方法有熔浸法、烧结法、高温熔融法、水热法、低温分解法、离子交换法等，这些物理化学方法高能耗、高污染、转化率低且难以工业化，利用微生物解钾，有效解决了传统方法的各项弊端，符合农业的可持续发展原则。解钾细菌可与钾长石粉末发生生化反应，其低分子量的酸性代谢物与释放的胞外多糖综合作用或产生的有机酸、酶破坏钾长石的晶体结构，分解为植物生长代谢等过程中可以直接吸收利用的可溶性钾。
3.因此，从植物根际中分离筛选出具溶磷、解钾功能菌株并研究其对植物的促生作用，对减少钾肥使用、提高作物产量等方面具有重要的意义。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的问题之一。为此，本发明的目的在于提供一种漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30，该菌株能够促进植物生长，减少化肥的使用量，提高作物产量，在农业生产上具有重要意义。
5.为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：本发明所述的漳州芽孢杆菌(bacilluszhangzhouensis)bg30已于2022年12月30日保藏于广东省微生物菌种保藏中心(gdmcc)，菌种保藏编号为gdmccno.63104，分类命名为漳州芽孢杆菌(bacillus s zhangzhouensis)，保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。
6.本发明从泓森槐根中分离得到漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30，并对其进行了形态学、生理生化特性和遗传学方面的鉴定，16s rdna鉴定结果验证其为漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)。通过对磷、钾含量进行测定，结果表明该菌株能有效溶解植物根际土壤中的难溶磷、钾，可大幅度的增加土壤中速效磷、钾的含量，提高植物对土壤中磷、钾的利用率，进而促进植物生长，减少化肥的使用量，提高作物产量。
7.本技术漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30菌株具有如下形态和生理特性：
8.a、菌体形态特性：漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30菌株呈杆状。
9.b、菌落形态特性：在lb琼脂平板上生长速度较快，菌落圆形，呈现淡黄色，中间凸起，边缘湿润整齐(30℃，生长48小时)，菌落直径1.3-2.4cm。最适生长温度是30℃及最佳生
长ph值7。
10.所述漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30菌株具有如下形态和生理特性：
11.a、菌体形态特性：漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30菌株呈杆状。
12.b、菌落形态特性：在lb琼脂平板上生长速度较快，菌落圆形，呈现淡黄色，中间凸起，边缘湿润整齐(30℃，生长48小时)，菌落直径1.3-2.4cm。最适生长温度是30℃及最佳生长ph值7。
13.本技术还提供了一种漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30在提高植物根际土壤速效钾含量中的应用。
14.本技术还提供了一种漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30在提高植物根际土壤速效磷含量中的应用。
15.本技术还提供了一种漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30在溶解植物根际土壤难溶钾中的应用。
16.本技术还提供了一种漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30在溶解植物根际土壤难溶磷中的应用。
17.本技术还提供了一种漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30在制备促进植物生长的制剂中的应用。
18.本技术还提供了一种漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30在制备提高植物株高的制剂中的应用。
19.本技术还提供了一种漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30在制备提高植物钾含量的制剂中的应用。
20.本技术还提供了一种漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30在制备提高植物磷含量的制剂中的应用。
21.本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本技术提供的漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30，能有效溶解植物根际土壤中的难溶磷、钾，可大幅度的增加土壤中速效磷、钾的含量，提高植物对土壤中磷、钾的利用率，进而促进植物生长，减少化肥的使用量，提高作物产量。
附图说明
22.图1为菌株bg30稀释后涂布于lb固体培养基上培养48小时后菌落图；
23.图2为菌株bg30形成的溶磷圈；
24.图3为菌株bg30形成的解钾圈。
具体实施方式
25.以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的保护范围。若未特别指明，本发实施例中所用的实验材料、试剂、仪器等均可市售获得；若未具体指明，本发明实施例中所有的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。
26.实施例1菌株的分离和纯化
27.从泓森槐分离纯化得到可固氮的微生物，具体分离纯化步骤如下：其中分离所用培养基bpa培养基(1.0l)：牛肉浸膏5.0g，蛋白胨5.0g，葡萄糖10.0g，酵母提取物1.0g，琼脂20.0g(固体)，ph 7.0，121℃高压灭菌15min。
28.将泓森槐的根分别用无菌剪刀剪成3cm的小段，用无菌水清洗表面灰尘，用70％酒精浸泡5min，用无菌水清洗一遍，用0.1％升汞浸泡5min，表面消毒后，用无菌水洗涤10次，每次10min，最后一次洗涤的无菌水涂布在lb平板上，作为对照，确定是否消毒彻底。把消毒后的根两端各剪去1cm，分别接种于固体bpa培养基中，用平板划线法与稀释涂平板法在bpa培养基进行反复传代培养，直至菌落的颜色、形状、大小、质地和透明度一样。最后通过简单染色(石碳酸复红染色)和显微镜镜检(油镜)，进一步观察其形态，以长度均一、宽度一致、染色情况统一为菌株纯化标准。将纯化后的bg30菌株于15％的甘油中-20℃和-80℃保存。
29.实施例2菌株的生理生化特性及分类
30.1、形态特征
31.将bg30菌株制备成菌悬液并稀释后涂布于lb培养基上，于30℃培养24h后观察菌落和菌体形态。
32.结果显示该菌革兰氏染色呈阴性，在lb培养基上培养24h后，菌落呈圆形，边缘呈锯齿状，乳白色，不透明，无光泽。
33.2、生理生化特征
34.参照细菌鉴定手册对菌株bg30的vp试验、mr试验、吲哚试验等生理生化特性进行测定，其结果显示该菌株脲酶试验、硝酸盐还原试验呈阴性，产氨试验、明胶液化试验、过氧化氢酶试验、vp试验和mr试验呈阳性。
35.3、16s rdna测序
36.采用细菌基因组提取试剂盒提取菌株bg30的基因组dna，用细菌通用引物27f(5
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agagtttgatcctggctcag)和1492r(5
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taccttgttacgactt)扩增16s rdna，经电泳检测后送公司测序，序列在ncbi数据库中进行比对。结果发现本发明的bg30菌株，与漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)模式菌株dw5-4相似性为99.5％。因此将本发明的bg30菌株应归属于漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)。
37.实施例3菌株的溶磷能力测定
38.将菌株bg30纯化后接种于pko培养基上，观察溶磷透明圈。挑取菌落于lb液体培养基中，于28℃下培养24h。吸取1ml上述菌悬液到50ml钾长石液体培养基中，以1ml lb培养基代替菌悬液作为对照，各处理设3个重复。在28℃、200rpm条件下培养3天后，利用钼锑抗比色法法测定溶磷细菌培养液上清中的有效磷的含量。
39.试验结果表明菌株bg30具溶磷圈，培养液中可溶性有效磷含量83.68mg/l。菌株bg30形成的溶磷圈如图2所示。
40.实施例4菌株的解钾能力测定
41.将上述有解钾圈的菌株纯化后重新接种于解钾培养基上，观察解钾透明圈。挑取d/d大于2的菌落于lb液体培养基中，于28℃下培养24h。吸取1ml上述菌悬液到50ml钾长石液体培养基中，以1ml lb培养基代替菌悬液作为对照，各处理设3个重复。在28℃、200rpm条件下培养3天后，利用：四苯硼钠法法测定解钾细菌培养液上清中的有效钾的含量。试验结果表明编号为j16(即ccnwsx1901)的菌株具解钾圈，培养液中可溶性有效钾的含量为
33.45mg/l。菌株bg30形成的解钾圈如图3所示。
42.实施例5水稻促生试验
43.水稻种子萌发试验：将菌株bg30于lb液体培养基中活化，150rpm、30℃摇床中振荡培养48h，培养完成后制备成od
600
为1的菌悬液。水稻种子消毒：将水稻种子用0.1％hgcl2溶液浸泡3min，无菌水浸泡冲洗7次。将消毒完成的水稻种子浸于20ml菌悬液中24h，每组20粒，以无菌水为对照，浸种完毕后将其置于铺有滤纸的培养皿中，于28℃的暗培养箱中萌发7d，每隔24h加入蒸馏水10ml保持滤纸湿润，萌发完成后随机挑选3株测量数据。
44.水稻促生长试验：选取用无菌水浸种萌发10d后大小均匀一致的水稻种苗移栽至含无菌土的塑料育苗盆中，倒入200ml蒸馏水浸湿土壤，分别在第1/6/11天浇入100ml菌悬液，对照组浇入100ml未接种菌株的lb液体培养基，试验期间每隔3天浇灌100ml无菌水，每个处理3个重复，水稻生长30d后测量数据。
45.菌株bg30对种苗促生效果如下，最长根的根长提高了约36.67％，茎叶长度提高了32.71％；菌株bg30对种苗促生效果如下，最长根的根长提高了约55.86％，茎叶长度提高了103.14％。
46.本发明从泓森槐根中分离得到漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30，并对其进行了形态学、生理生化特性和遗传学方面的鉴定，16s rdna鉴定结果验证其为漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)。通过对磷、钾含量进行测定，结果表明该菌株能有效溶解植物根际土壤中的难溶磷、钾，可大幅度的增加土壤中速效磷、钾的含量，提高植物对土壤中磷、钾的利用率，进而促进植物生长，减少化肥的使用量，提高作物产量。
47.可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

技术特征：
1.一种漳州芽孢杆菌，其特征在于，所述漳州芽孢杆菌的分类命名为漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30，于2022年12月30日保藏在广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为gdmcc no.63104。2.如权利要求1所述漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30在提高植物根际土壤速效钾含量中的应用。3.如权利要求1所述漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30在提高植物根际土壤速效磷含量中的应用。4.如权利要求1所述漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30在溶解植物根际土壤难溶钾中的应用。5.如权利要求1所述漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30在溶解植物根际土壤难溶磷中的应用。6.如权利要求1所述漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30在制备促进植物生长的制剂中的应用。7.如权利要求1所述漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30在制备提高植物株高的制剂中的应用。8.如权利要求1所述漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30在制备提高植物钾含量的制剂中的应用。9.如权利要求1所述漳州芽孢杆菌(bacillus zhangzhouensis)bg30在制备提高植物磷含量的制剂中的应用。

技术总结
本发明公开了从泓森槐根中分离得到的漳州芽孢杆菌(Bacillus zhangzhouensis)BG30，已于2022年12月30日保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，菌株种保藏编号为GDMCC NO.63104。本申请漳州芽孢杆菌(Bacillus zhangzhouensis)BG30能有效溶解植物根际土壤中的难溶磷、钾，可大幅度的增加土壤中速效磷、钾的含量，提高植物对土壤中磷、钾的利用率，进而促进植物生长，减少化肥的使用量，提高作物产量。产量。产量。


技术研发人员：谭志远 张笑影 马葭思 彭桂香
受保护的技术使用者：华南农业大学
技术研发日：2023.01.29
技术公布日：2023/7/19