本發(fā)明涉及一種紡錘芽孢桿菌及其在干旱山地造林中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
隨著全球氣候與環(huán)境的變化,加之降水季節(jié)和地域分布極不均勻,水資源短缺日趨明顯,土壤有效含水量逐年減少,必將影響植物個體的生長、發(fā)育和繁殖。在一些干旱瘠薄山地地區(qū),土壤養(yǎng)分貧瘠,水資源短缺,造林成活率極低,對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴重影響,如何提高這些地區(qū)的造林成活率和存活率顯得尤為重要。目前,通過接種外源基因的和人工合成菌劑來提高植物在干旱環(huán)境中適應(yīng)能力,是近年來國內(nèi)外研究的一個熱點領(lǐng)域。PGPR是指生存在植物根圈范圍中,對植物生長有促進或?qū)Σ≡修卓棺饔玫挠幸婕毦y(tǒng)稱,對植物生長及病害防治有極其重要的作用。目前關(guān)于PGPR篩選及應(yīng)用研究報道很多,大量文獻證明,PGPR可改善植物生長的根際土壤生態(tài)環(huán)境,尤其是促進根際土壤的群落結(jié)構(gòu)多樣性,促進植物生長和干物質(zhì)積累。本發(fā)明人從核桃根際土壤中篩選出了一株適宜干旱環(huán)境中應(yīng)用的蠟樣芽孢桿菌(Bacilluscereus)L90,可提高核桃的干旱適應(yīng)能力,已經(jīng)獲得專利授權(quán),專利號:201310654963.9。然而,干旱生境中,大量微生物不能成活,不同的環(huán)境條件,諸如氣象、溫度、水分、土壤性質(zhì)或其他土著微生物活力等均會對細菌生長造成影響,在干旱生境中接種一些常用的PGPR對植物抗旱能力影響有限。因此,繼續(xù)篩選干旱生境下應(yīng)用的根際促生細菌,對提高植物的抗旱能力,提高干旱瘠薄本山地的造林成活率,改善生態(tài)環(huán)境具有重要的意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題,提供一種紡錘芽孢桿菌及其在干旱山地造林中的應(yīng)用。為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種紡錘芽孢桿菌(Bacillusfusiformis)L106,已于2013年5月31日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心,保藏編號為CGMCCNo.7666,保藏地址:北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號中國科學(xué)院微生物研究所,郵編:100101。含有上述紡錘芽孢桿菌(Bacillusfusiformis)L106的組合物。一種菌劑,其活性成分上述的紡錘芽孢桿菌。所述的菌劑還包括載體;所述載體為固體載體或液體載體。所述菌劑的劑型為液劑、懸浮劑、粉劑、顆粒劑、可濕性粉劑或水分散粒劑。一種復(fù)配菌,包括紡錘芽孢桿菌(Bacillusfusiformis)L106。上述的紡錘芽孢桿菌(Bacillusfusiformis)L106、菌劑或復(fù)配菌在干旱山地造林中的應(yīng)用。優(yōu)選:所述的干旱山地為金銀花的干旱山地。所述菌劑的制備方法:將紡錘芽孢桿菌(Bacillusfusiformis)L106接入牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基振蕩發(fā)酵培養(yǎng)制成。優(yōu)選:應(yīng)用的具體步驟為:將上述的菌液稀釋90-150倍(優(yōu)選100倍),均勻澆灌至苗木周圍即可。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的紡錘芽孢桿菌(Bacillusfusiformis)L106,應(yīng)用到金銀花的干旱山地造林中,同接種普通根際促生細菌均相比,可顯著提高造林成活率、存活率,同時可促進造林植物的生長,提高植物的抗干旱能力。因此,本發(fā)明為提高植物的抗旱能力提供了優(yōu)良的菌株資源,為提高干旱山地造林成活率提供了新的方法。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。1.菌株的分離:采集山東省新泰市汶南鎮(zhèn)長期處于干旱環(huán)境的果園土壤4個。通過梯度稀釋法,從土樣中分離出細菌分離物。通過三區(qū)劃線法對分離到的細菌進行純化,并通過鏡檢判斷菌株是否純化,對純化后的細菌進行編號,挑取單菌落,轉(zhuǎn)接到LB斜面上保存?zhèn)溆谩O蚝蠰-色氨酸的R2A液體培養(yǎng)基中接菌,28℃,180rpm,搖床培養(yǎng)4d。取50微升菌懸液滴于白色陶瓷板上,同時加入50微升Salkowski比色液(50ml35%HCLO4+1ml0.5mol/LFeCl3)。將加入50mg/LIAA的比色液作為陽性對照。白色陶瓷板于室溫避光放置30min后觀察,顏色變紅者表示能夠分泌IAA,初篩出分泌IAA的細菌。然后通過小麥保綠法篩選出14株保綠效果較好的菌株,結(jié)合蘿卜子葉增重法,最終通過金銀花的干旱脅迫盆栽試驗篩選出1株具有應(yīng)用潛力的細菌,記為L106。2.菌株的鑒定(1)菌落特征及菌體形態(tài)紡錘芽孢桿菌L106在LB平板上培養(yǎng)24h后形成乳白色菌落,不透明,圓形,邊緣整齊光滑,中間有突起褶皺,菌體細胞大小為(0.5-2.5)μm×(1.2-10)μm,產(chǎn)芽孢,G+,細胞呈桿狀。培養(yǎng)的細胞經(jīng)掃描電鏡觀察,細胞呈桿狀,周生鞭毛,無莢膜,細胞質(zhì)均勻。芽孢端生,孢囊膨大,(2)生理生化特征革蘭氏染色試驗陽性,馬尿酸鹽水解試驗陰性,酪氨酸水解試驗陰性,淀粉水解試驗陰性,明膠液化試驗陽性,葡萄糖產(chǎn)酸試驗陰性,葡萄糖產(chǎn)氣陰性,木糖產(chǎn)酸試驗陰性,麥芽糖產(chǎn)酸試驗陰性,伏-普試驗陰性,甲基紅試驗陰性,吲哚試驗陰性,硝酸鹽還原實驗陰性。(3)產(chǎn)吲哚乙酸(IAA)能力測定將紡錘芽孢桿菌L106接種于LB培養(yǎng)基,28℃,180rpm搖床培養(yǎng)4d。用分光光度法測定菌懸液的OD600值,然后將菌懸液10000rpm離心10min,取上清液加入等體積Salkowski(50mL35%HClO4+1mL0.5MFeCl3)比色液,避光靜置30min,測定其OD530值。計算菌濃度OD600值為1時,單位體積發(fā)酵液中IAA的含量,通過IAA梯度稀釋的標準曲線計算IAA的含量。通過測定,紡錘芽孢桿菌L13產(chǎn)IAA含量為92.51μg/(mL·OD600)-1。(4)解磷能力分析菌株在固體培養(yǎng)基上解磷能力的測定:分別把菌株接種于無機磷固體培養(yǎng)基中,分別倒置于37℃、28℃恒溫箱中培養(yǎng)7d,觀察透明圈的產(chǎn)生情況。結(jié)果表明,L106不具備解磷能力。(5)產(chǎn)蛋白能力分析采用Folin酚法。將1mL原發(fā)酵液加2mL質(zhì)量分數(shù)為0.5%的酪蛋白液在pH值7.0、37℃水浴15min,再用質(zhì)量分數(shù)為10%的三氯乙酸滅活,然后取1mL上述反應(yīng)液的離心上清液加1mLFolin酚在5mL0.55mol/L的Na2CO3的堿性條件下37℃水浴15min測660nm下的吸光度值。以加滅活酶液的反應(yīng)系統(tǒng)為空白。在此反應(yīng)條件下定義:每1min生成1ug酪氨酸所需酶量定義為一個酶活。L106發(fā)酵24h后酶活達到28.54ug/ml,48h后酶活達到69.67ug/ml。(6)16SrDNA序列分析將所測16SrDNA序列如SEQIDNO.1所示與GenBank數(shù)據(jù)庫中的序列比對,結(jié)果表明:L106同Bacillusfusiformis在一個最小分支...