一種提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基及發酵方法
【專利摘要】本發明公開了一種提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基及發酵方法，培養基配方為：蔗糖25～35g／L，NH4Cl0.8～1.2g／L，NaCl0.3g，KCl0.3g，FeSO4·7H2O0.03g，MnSO4·H2O0.03g，MgSO4·7H2O0.3g，KH2PO42.0g，蒸餾水1000mL，pH7.0～7.5。本發明還提供了該提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基的發酵方法。本發明使蠟樣芽孢桿菌處于最佳生長狀態，能有效提高解磷細菌菌劑制備的效率和解磷效果，降低菌劑生產成本，促進植物生長。
【專利說明】一種提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基及發酵方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于蠟樣芽孢桿菌解磷能力探索【技術領域】，涉及一種提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基及發酵方法。
【背景技術】
[0002]磷是植物生長發育必需的營養元素，缺磷可導致農作物產量明顯降低。土壤全磷含量雖然較高，但多以難溶態存在，難以被植物吸收利用。為了獲得高產，生產上反復施用大量磷素化肥，其中大約70%轉化為Ca-P，Fe-P和Al-P等難溶性化合物而儲存在土壤中，這不僅耗竭有限的磷礦資源、造成環境污染，還會給食物安全和人類健康帶來影響。
[0003]微生物肥料是指一類含有活微生物的特定制品，應用于農業生產中，作物能夠獲得特定的肥料效應，在這種效應的產生中，制品中活性微生物起關鍵作用。所以產品中必須要有足夠數量的有效微生物存在，以保證在施入田間后能夠作為優勢菌種存活，具備抗逆、強競爭存活能力。而研究其最佳生長條件對于提高微生物的生物量具有十分重要的作用。
[0004]影響微生物生長的因素很多，總體可以分為營養條件和培養條件兩方面。前者包括碳源、氮源、無機鹽、生長因子和微量元素等，涉及它們的種類、濃度及相互之間的比例關系。后者包括溫度、氧分壓、pH、滲透壓等因素。
[0005]解磷微生物是土壤中能夠將無效磷轉化為植物可以吸收利用的有效磷的一類特殊微生物功能群體，在自然及農業生態的磷素生物地化循環中起到了關鍵作用。解磷細菌是解磷微生物中重要的一類，通過活化土壤磷元素或影響植物根系分泌物的種類和數量，增加植物根系對K，Ca，Mg，Fe, Zn等營養元素的吸收，從而促進植物的生長發育。解磷細菌還通過分泌各種酶類或有機酸來活化土壤中的難溶態磷，并影響根際微生物的群落結構。大量研究表明，施用含有高效解磷細菌的微生物菌劑能顯著促進植物生長、改善植株根際環境。
[0006]目前針對解磷細菌采用的發酵培養基為:葡萄糖10.0g, (NH4) 2S040.5g，NaCl0.3g，KC10.3g, FeSO4.7Η200.03g, MnSO4.H2O0.03g, MgSO4.7H200.3g, KH2P042.0g,蒸餾水 1000mL,
pH7.0~7.5。這是一種廣譜性的發酵培養基，而針對來自不同植物根際、不同種類的解磷細菌篩選出適宜的培養基，優化解磷細菌的培養條件，提高解磷細菌的解磷活性，對開發高效優質解憐菌劑、降低 解憐細菌菌劑的生廣成本，提聞菌劑生廣效率等具有重要的意義。
[0007]核桃是長江中上游地區退耕還林、水土保持常用的經濟林之一。目前針對從核桃根際篩選出的高效解磷細菌的培養基以及相應的培養方法的研究還未見報道。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于解決現有培養解磷細菌的培養基存在成本高、發酵后生物量低及不適合于發酵培養蠟樣芽孢桿菌的問題，提供一種提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基及發酵方法。其具體技術方案為:
[0009]一種提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基，其配方為:蔗糖25~35g /L, NH4Cl0.8 ~1.2g / L, NaCl0.3g, KC10.3g, FeSO4.7H200.03g, MnSO4.H2O0.03g,MgSO4.7H200.3g, KH2P042.0g,蒸餾水 1000mL, pH7.0 ~7.5。
[0010]一種提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基的發酵方法，括以下步驟:
[0011]步驟一:蠟樣芽孢桿菌在牛肉膏蛋白胨瓊脂斜面培養基上活化培養得到斜面菌種；
[0012]步驟二:將斜面菌種接種到液體種子培養基上培養，得到液體種子液；
[0013]步驟三:將步驟二獲得的液體種子液接種到提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基上，攪拌培養，即得到蠟樣芽孢桿菌液體菌劑。
[0014]進一步優選，步驟一中蠟樣芽孢桿菌在牛肉膏蛋白胨瓊脂斜面培養基上活化培養的溫度為28°C，活化培養的時間為24h。
[0015]進一步優選，步驟一獲得的液體種子液pH值為7.0。
[0016]進一步優選，步驟三中液體種子液接種到培養基的比例為:6%液體種子液:IOOmL培養基。
[0017]進一步優選，步驟三液體種子液接種到提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基后攪拌速度為125r / min，溫度為28°C，攪拌時間為56h。
[0018]與現有技術 相比，本發明的有益效果為:本發明提供的提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基及發酵方法是針對從核桃根際篩選出來的高效解磷細菌-蠟樣芽孢桿菌，獲得能提高該菌株解磷能力的一種發酵培養基和發酵方法。本發明通過改變發酵培養基中的碳源、氮源，并對發酵條件接種量、初始PH值及裝液量及進行優化，發酵培養基成本低，發酵周期短，活菌量高，使蠟樣芽孢桿菌處于最佳生長狀態，解磷活性大幅提高，能有效提高解磷細菌菌劑制備的效率和解磷效果，降低菌劑生產成本，促進植物生長。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明實施例提供的提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基的發酵方法流程圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和具體實施例對本發明的技術方案作進一步詳細地說明。
[0021]本發明的實施例提供的提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基配方如下:
[0022]蔗糖25 ~35g / L, NH4Cl0.8 ~1.2g / L, NaCl0.3g，KC10.3g, FeSO4.7Η200.03g,MnSO4.H2O0.03g, MgSO4.7Η200.3g, ΚΗ2Ρ042.0g,蒸餾水 1000mL, ρΗ7.0 ~7.5。
[0023]圖1示出了本發明提供的提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基的發酵方法的流程。為了便于說明，僅僅示出了與本發明相關的部分。
[0024]如圖1所示，本發明實施例的另一目的是提供一種提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基的發酵方法，該提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基的發酵方法包括以下步驟:
[0025]步驟一:蠟樣芽孢桿菌在牛肉膏蛋白胨瓊脂斜面培養基上活化培養得到斜面菌種；
[0026]步驟二:將斜面菌種接種到液體種子培養基上培養，得到液體種子液；[0027]步驟三:將步驟二獲得的液體種子液接種到提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基上，攪拌培養，即得到蠟樣芽孢桿菌液體菌劑。
[0028]作為本發明實施例的一優化方案，步驟一中蠟樣芽孢桿菌在牛肉膏蛋白胨瓊脂斜面培養基上活化培養的溫度為28°C，活化培養的時間為24h。
[0029]作為本發明實施例的一優化方案，步驟一獲得的液體種子液pH值為7.0。
[0030]作為本發明實施例的一優化方案，步驟三中液體種子液接種到培養基的比例為:6%液體種子液:100mL培養基。
[0031]作為本發明實施例的一優化方案，步驟三液體種子液接種到提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基后攪拌速度為125r / min，溫度為28°C，攪拌時間為56h。
[0032]下面結合附圖及具體實施例對本發明的應用原理作進一步描述。
[0033]針對本發明中從核桃植株根際篩選出來的蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)，對碳源(蔗糖)、氮源(NH4Cl)的濃度，以及發酵方法進行了優化。
[0034](一 )發酵培養基制備實施例
[0035]發酵培養基制備實施例1:
[0036]蔗糖IOg / L、NH4Cl0.5g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.Hl2O0.03g、MgSO4.7 Η200.3g、ΚΗ2Ρ042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0037]發酵培養基制備實施例2:
[0038]蔗糖IOg / L, NH4Cll.0g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7H200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7H200.3g、KH2P042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0039]發酵培養基制備實施例3:
[0040]蔗糖IOg / L、NH4Cll.5g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7Η200.3g、ΚΗ2Ρ042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0041]發酵培養基制備實施例4:
[0042]蔗糖IOg / L、NH4Cl2.0g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7H200.3g、KH2P042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0043]發酵培養基制備實施例5:
[0044]蔗糖15g / L、NH4Cl0.5g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7H200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7H20 0.3g、KH2P042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0045]發酵培養基制備實施例6:
[0046]蔗糖15g / UNH4Cll.0g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7Η200.3g、ΚΗ2Ρ042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0047]發酵培養基制備實施例7:
[0048]蔗糖15g / L、NH4Cll.5g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7H200.3g、KH2P042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0049]發酵培養基制備實施例8:
[0050]蔗糖15g / L、NH4C12.0g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeS04.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7H200.3g、KH2P042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0051]發酵培養基制備實施例9:
[0052]蔗糖20g / L、NH4Cl0.5g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7H200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7Η200.3g、ΚΗ2Ρ042.0 g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0053]發酵培養基制備實施例10:
[0054]蔗糖20g / UNH4Cll.0g / UNaCl 0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7Η200.3g、ΚΗ2Ρ042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0055]發酵培養基制備實施例11:
[0056]蔗糖20g / L、NH4Cll.5g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7H200.3g、KH2P042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0057]發酵培養基制備實施例12:
[0058]蔗糖20g / L、NH4Cl2.0g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7Η200.3g、ΚΗ2Ρ042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0059]發酵培養基制備實施例13:
[0060]蔗糖30g / L、NH4Cl0.5g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7H200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7H200.3g、KH2P042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0061]發酵培養基制備實施例14:
[0062]蔗糖30g / L、NH4C11.0g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7Η200.3g、ΚΗ2Ρ042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0063]發酵培養基制備實施例15:
[0064]蔗糖30g / L、NH4Cll.5g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7H200.3g、KH2P042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0065]發酵培養基制備實施例16:
[0066]蔗糖30g / L、NH4Cl2.0g / L、NaCl0.3g、KC10.3g、FeSO4.7Η200.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7Η200.3g、ΚΗ2Ρ042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0067]用于解磷細菌培養的常規培養基:
[0068]葡萄糖IOg / L、(NH4)2SO40.5g / L、NaCl0.3g、KCl 0.3g、FeSO4.7H20 0.03g、MnSO4.H2O0.03g、MgSO4.7H200.3g、KH2P042.0g、蒸餾水 1000mL、pH7.0 ~7.5。
[0069]( 二 )發酵方法實施例
[0070]發酵方法實施例1:
[0071]將發酵培養基pH值調至7.0，其他組分和濃度不變。
[0072]發酵方法實施例2:
[0073]將蠟樣芽孢桿菌在牛肉膏蛋白胨瓊脂斜面培養基上28°C活化培養24h得到斜面菌種，然后將斜面菌種接種到液體種子培養基上培養，得到液體種子液。將種子液按6%的接種量接種培養。
[0074]發酵方法實施例3:
[0075]將上述液體種子液以6%的接種量裝入IOOmL本發明的培養基，在28°C條件下以125r / min的速度攪拌培養56h，即得到蠟樣芽孢桿菌液體菌劑。
[0076]常規發酵方法:
[0077]發酵培養基pH值為6.0~6.5，種子液接種量為5%，裝液量為125mL，28°C條件下以125r / min的速度攪拌培養。
[0078]實施例效果:在本申請的培養基上解磷細菌蠟樣芽孢桿菌的菌體生長量和解磷能力最高，分別為2.013和172.05mg / L，是常規培養基上的118.51 %和152.07%。另外，解磷細菌蠟樣芽孢桿菌的種子液以6%的接種量，IOOmL的裝液量，轉速為125r / min，發酵培養溫度28°C時其液體菌劑的菌體生長量和解磷量最高，分別為2.149和188.23mg / L。
[0079](三)促生效應實施例
[0080]采用盆栽法，以I年生美國山核桃實生苗為材料，接種以本發明培養和制備的蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)菌劑50mL,以采用常規培養基和常規發酵方法制備的菌劑為對照。本發明培養和制備的菌劑對核桃植株的生長具有明顯的促進作用。
[0081]表1蠟樣芽孢桿菌對I年生核桃實生苗的促生效應
[0082]
【權利要求】
1.一種提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基，其特征在于，其配方為:蔗糖25~35g / L, NH4Cl0.8 ~1.2g / L，NaCl0.3g, KC10.3g, FeSO4.7Η200.03g, MnSO4.H2O0.03g,MgSO4.7Η200.3g, ΚΗ2Ρ042.0g,蒸餾水 1000mL, ρΗ7.0 ~7.5。
2.—種權利要求1所述提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基的發酵方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:蠟樣芽孢桿菌在牛肉膏蛋白胨瓊脂斜面培養基上活化培養得到斜面菌種； 步驟二:將斜面菌種接種到液體種子培養基上培養，得到液體種子液； 步驟三:將步驟二獲得的液體種子液接種到提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基上，攪拌培養，即得到蠟樣芽孢桿菌液體菌劑。
3.根據權利要求2所述的提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基的發酵方法，其特征在于，步驟一中蠟樣芽孢桿菌在牛肉膏蛋白胨瓊脂斜面培養基上活化培養的溫度為28 °C，活化培養的時間為24h。
4.根據權利要求2所述的提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基的發酵方法，其特征在于，步驟一獲得的液體種子液PH值為7.0。
5.根據權利要求2所述的提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基的發酵方法，其特征在于，步驟三中液體種子液接種到培養基的比例為:6%液體種子液:100mL培養基。
6.根據權利要求2所述 的提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基的發酵方法，其特征在于，步驟三液體種子液接種到提高蠟樣芽孢桿菌解磷能力的發酵培養基后攪拌速度為125r / min，溫度為28°C，攪拌時間為56h。
【文檔編號】C12N1/20GK103789240SQ201410040439
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月25日 優先權日:2014年1月25日
【發明者】余旋, 劉旭 申請人:西北農林科技大學