一種陰溝腸桿菌srpg-70及解鹽促生用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種陰溝腸桿菌（Enterobacter cloacae) SRPG-70,屬于農(nóng)業(yè)生物技 術(shù)領(lǐng)域。更具體的，本發(fā)明涉及一株可以溶磷解鉀固氮的陰溝腸桿菌SRPG-70及其解鹽促 生用途。
[0002] 該菌株已于2014年6月30日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物 中心，保藏號(hào)為CGMCC No. 9395,保藏地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)，該菌株可以 代替化學(xué)肥料促進(jìn)植物生長。更具體地說，該菌株可以在鹽脅迫條件下提高棉籽的發(fā)芽率， 提高棉苗生物量的增長。
【背景技術(shù)】
[0003] 西北地區(qū)獨(dú)特的干旱半干旱氣候條件使水資源嚴(yán)重短缺。近年來，膜下滴灌模式 的應(yīng)用從根本上改變了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，極大地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。然而，滴灌技術(shù)迅速 推廣應(yīng)用也帶來了新的問題，即引起土壤的次生鹽漬化發(fā)生。近年來，各種類型的次生鹽堿 化日益嚴(yán)重，造成作物缺苗、斷壟、產(chǎn)量下降，嚴(yán)重制約了干旱區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展。但同時(shí)其獨(dú) 特的地理、氣候特征，也孕育著獨(dú)特而豐富的微生物資源，基于根圍促生細(xì)菌（PGPR)提高 作物耐鹽抗逆性的巨大應(yīng)用潛力，國內(nèi)外的研究者紛紛予以關(guān)注。
[0004] 近年來的研究表明，根際有益微生物可以促進(jìn)作物的生長發(fā)育、提高產(chǎn)量，更可幫 助作物耐受一些逆境條件。因此，利用菌根真菌和PGPR開發(fā)可幫助作物提高對鹽堿等逆 境的耐受性，并具有良好促生作用的微生物制劑已日益受到關(guān)注。根圍有益微生物是土壤 中普遍存在的，能與植物的根系形成互惠共生體，根圍促生菌與植物形成菌根后，植物為菌 株的生長提供了碳源和能量，根圍菌則通過其代謝產(chǎn)物改善植物的營養(yǎng)狀況，包括養(yǎng)分和 水分的吸收，特別是能提高植物吸收磷，固定氮的能力，促進(jìn)植物對營養(yǎng)的吸收，從而增加 植物的生物量來促進(jìn)植物生長。許多研究發(fā)現(xiàn)，在鹽脅迫下，菌根加強(qiáng)了植物對營養(yǎng)物質(zhì) 的吸收，抑制過量的Na鹽在植株地上部分的積累，促進(jìn)植物的生長。尤其是在P缺乏的條 件下，P素營養(yǎng)的改善是植物抗鹽能力增加的關(guān)鍵。接種后，植株地上部分P含量明顯高 于對照，地下部分Na含量較高，減少了對植物體的脅迫。鹽堿脅迫對植物生長的影響，主 要是造成植物生理性缺水。改善植物吸水能力或提高水分利用效率，能間接增加植物的 抗鹽堿能力。菌根能通過改變植物組織結(jié)構(gòu)其水分吸收能力，進(jìn)而增加其抗鹽堿性。鹽 脅迫下，菌根真菌通過改變植物體內(nèi)碳水化合物和氨基酸的含量和組成，改變根組織中的 滲透平衡，減少植物對Na離子和Cl離子的吸收，提高植物耐鹽能力。Bacilio M等研究 生脂固氮螺菌（Azospirillum lipoferum)ngfpl5能夠在NaCl脅迫下在非土培的小麥根 際定殖，并促進(jìn)小麥的生長和生物量的積累，緩解鹽脅迫對小麥造成的傷害（Bacilio M， Rodriguez H，Moreno M，Hernandez JP. Mitigation of salt stress in wheat seedling by a gfp-tagged Azospirillum lipoferum[J]. Biology and Fertility of Soils,40 ： 2004,188-193)。Dilfuza E等從烏茲別克斯坦的干旱貧瘠地區(qū)的棉花、小麥、番茄、瓜和 紫花苜猜的根系分離得到產(chǎn)堿假單胞菌（Pseudomonas alcaligenes)PsA15,多粘芽孢桿 菌（Bacillus polymyxa)BcP26 和分支桿菌屬（Mycobacterium phlei)MbP18,這些菌株能 夠顯著提高貧瘠土壤中生長的棉花和豌豆的生物量，使植株體內(nèi)的N、P、K元素含量有明顯 提高，且這些菌株能夠分泌植物激素并具有固氮酶活性（Dilfuza.E，Gisela H. Effect of plant growth-promoting bacteria on growth and nutrient uptake of cotton and pea in a semi-arid region of Uzbekistan[J]. Journal of Arid Environments,2004, 56 :293-301)，以色列希伯來大學(xué)的Mayaka S等人在以色列南部Arava地區(qū)的干旱鹽堿土 壤中分離出7株具有1-氨基環(huán)丙烷-羧酸（ACC)脫氨酶活性的根際微生物，DNA分析表明 是無色細(xì)菌。這些微生物能夠增強(qiáng)番茄耐鹽脅迫的能力，顯著提高番茄幼苗在高鹽濃度環(huán) 境中（l 72mM NaCl)的生長量（Mayaka S，Tirosh T，Glick BR. Plant growth-promoting bacteria that confer resistance to water stress in tomatoes and peppers[J]. Plant Science 2004,166 :525-530)。
[0005] 但是有關(guān)新疆獨(dú)特的地理、氣候特征的菌株很少有報(bào)道，另外有關(guān)陰溝腸桿菌可 以緩解鹽脅迫并且促進(jìn)植物生長的未見報(bào)道。由本發(fā)明人自主篩選到陰溝腸桿菌株可提高 棉籽在鹽脅迫條件下的發(fā)芽率，并促進(jìn)棉花苗期的生長，在實(shí)際應(yīng)用過程中，可用菌液對作 物種子浸種或播種后結(jié)合滴灌應(yīng)用，達(dá)到解鹽促生的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種從北疆各主要植棉區(qū)典型次生鹽堿化田塊中采集棉花 根際土樣，經(jīng)分離純化得到的一株革蘭氏陰性細(xì)菌。
[0007] -株用于鹽脅迫條件下可以緩解鹽脅迫促進(jìn)棉花生長的菌株陰溝腸桿菌SRPG-70 的保藏號(hào)為CGMCC No. 9395。
[0008] 本發(fā)明所述的陰溝腸桿菌SRPG-70菌株分離自鹽漬化嚴(yán)重的棉田中生長較好的 棉花根圍，利用初篩培養(yǎng)基DF和ADF培養(yǎng)基富集到具有ACC脫氨酶活性的菌株，再以珍 珠巖為種植基質(zhì)做ACC脫氨酶活性菌株的初步篩選，最后以天然鹽漬化土為種植基質(zhì)做 ACC脫氨酶活性菌株的再次篩選獲得產(chǎn)ACC脫氨酶活性的SRPG-4,經(jīng)形態(tài)學(xué)、生理生化和 16Sr DNA鑒定，該菌株符合陰溝腸桿菌特征。由此鑒定，菌株陰溝腸桿菌（Enterobacter cloacae)〇
[0009] 新菌株的發(fā)現(xiàn)有利于促進(jìn)利用PGPR開發(fā)適合滴灌栽培模式，中低度次生鹽漬化 耕地使用的生物解鹽劑研發(fā)。
[0010] 本發(fā)明的陰溝腸桿菌SRPG-70能夠在鹽脅迫下定殖在植物根基部，從而促進(jìn)棉花 棉籽發(fā)芽和棉苗生物量增長，減少化肥的使用，同時(shí)不污染環(huán)境。
[0011] 本發(fā)明的棉花田間使用方法具體如下：
[0012] 將適量作物種子在菌懸液中浸泡接種4小時(shí)，或者播種后結(jié)合滴灌應(yīng)用。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0014] 本發(fā)明的陰溝腸桿菌SRPG-70來源于新疆特殊地理氣候條件的鹽漬化土壤，接種 SRPG-70菌株的棉花與對照相比可以減少Na吸收量，緩解鹽脅迫同時(shí)，SRPG-70菌株在無鹽 和有鹽條件下都可以顯著增進(jìn)棉花植株根系和葉片組織內(nèi)Ca、K、Mg、Fe元素的積累，很好 地控制以棉花為主的經(jīng)濟(jì)作物在鹽脅迫下的生長。該菌株可以代替化學(xué)肥料對作物的解鹽 促生具有很好地應(yīng)用效果，具有對環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，應(yīng)用效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，可用于鹽漬化土 壤中種植，對作物的產(chǎn)量提高和鹽漬化土壤的利用改良有較好的作用。
【附圖說明】
[0015] 圖1SRPG-70在根部的定殖（A :有鹽條件下根基部定殖40000X，B :有鹽條件下根 尖定殖10000X，C :有鹽條件下根中部定殖10000X，D :無鹽條件下根中部定殖10000X)
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面通過具體實(shí)施例對發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定 性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0017] 實(shí)施例1 :生理生化特性的鑒定
[0018] 對解鹽促生菌SRPG-70進(jìn)行生理生化特性的鑒定以及16S rDNA分子的鑒定，從分 子水平確定解鹽促生菌的種屬。
[0019] 鑒定結(jié)果見表1。
[0020] 表1菌株SRPG-70的生理生化特性
[0021]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一株陰溝腸桿菌（Enterobacter cloacae) SRPG-70菌株，其特征在于，2014年6 月30日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心（CGMCC)，保藏號(hào)為CGMCC No. 9395,保藏名稱為陰溝腸桿菌 Enterobacter cloacae SRPG-70。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述菌株，其特征在于，所述陰溝腸桿菌SRPG-70在DF培養(yǎng)基中 可以良好的生長，呈乳白色，圓形或近圓形，中央隆起，不透明，不產(chǎn)生色素，菌落直徑約 I. 5mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述菌株，其特征在于，經(jīng)生理生化特征鑒定其為一株革蘭氏陰性 細(xì)菌，可以溶解有機(jī)磷，固定空氣中的氮，溶解鉀元素等。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述菌株，其特征在于，具有良好地耐鹽性，其可以在8% NaCl中生 長。
5. 權(quán)利要求2、3所涉及的特征，其特征在于可以在有鹽脅迫的條件下提高作物的發(fā)芽 率和促進(jìn)棉苗生物量的增加。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述菌株，權(quán)利要求2、3所涉及的特征，其特征在于，該菌可以在植 物的根尖中部和根基部定殖，單菌呈桿狀，有絨毛。
7. 權(quán)利要求4所涉及的應(yīng)用，所述作物為棉花、辣椒及加工番茄等作物。
8. 權(quán)利要求6所涉及的應(yīng)用，接種SRPG-70菌株的棉花與對照相比可以減少Na吸收 量，SRPG-70菌株在無鹽和有鹽條件下都可以顯著增進(jìn)棉花植株根系和葉片組織內(nèi)Ca、K元 素的積累；SRPG-70可以增加棉花對Mg元素的吸收，但不影響其在棉株體內(nèi)的分配和運(yùn)輸， 而SRPG-70對Fe元素的運(yùn)輸分配有影響。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一株從新疆鹽漬化土壤中篩選獲得能顯著緩解鹽脅迫促進(jìn)作物生長的菌株陰溝腸桿菌SRPG-70。經(jīng)生理生化特征鑒定其為一株革蘭氏陰性細(xì)菌。利用該菌株的特性，本發(fā)明通過盆栽實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該菌株可在0.8％NaCl處理時(shí)比無菌處理發(fā)芽率提高了22.4％，另外在鹽漬化條件下，SRPG-70將棉花的干重提高了28.8％；株高提高了14.2％；在無鹽漬化條件下，SRPG-70也將棉花的干重提高了14.9％；株高提高了11.5％。通過電鏡觀察，SRPG-70可以成功定殖在植物根的根尖中部和根基部位。接種SRPG-70菌株的棉花可以調(diào)節(jié)金屬離子的吸收積累與運(yùn)輸分配。該菌株可以代替化學(xué)肥料對作物具有很好地的解鹽促生應(yīng)用效果，具有對環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，應(yīng)用效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，因此，利用該菌株能夠開發(fā)微生物菌劑，對解決土壤鹽漬化問題具有廣闊的應(yīng)用前景。CGMCC No.939520140630
【IPC分類】A01N63-00, C12R1-01, A01P21-00, C12N1-20
【公開號(hào)】CN104560775
【申請?zhí)枴緾N201410386813
【發(fā)明人】武占省, 李春, 何艷慧, 樊艷爽, 凃亮
【申請人】石河子大學(xué), 北京理工大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年8月3日