一種沙漠寡營養細菌dob150及在固沙中的應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及微生物應用技術領域，具體地說，本發明涉及一種新寡營養細菌在生 物結皮固定流沙中應用的技術領域。
【背景技術】
[0002] 寡營養細菌是一類在營養物質濃度很低的條件下生長的微生物，它屬于特殊環境 微生物類群，對維持生存所需的營養要求也很低，其多樣性與生物量在整個生物圈組成中 都具有較大的優勢，因而在生物地球化學循環中發揮著重要作用。從世紀年代開始，寡營養 細菌在自然或人為環境中的寡營養機制、對饑餓的生理反應以及在生態系統中的作用一直 是微生物生態學研究的前沿領域之一，其理論價值與應用前景已受到各國微生物生態學家 與環境學家們的廣泛重視。
[0003] 在荒漠土壤的表面，有的覆蓋著一層由生物形成的土壤結皮，它們在促進土壤演 替、改善表層土壤水分狀況，防止土壤侵蝕方面起著重要的作用。由絲狀藍藻，特別是表面 有膠鞘且分泌大量胞外聚合物的藍藻種類占優勢，這些藻類在代謝過程中分泌的胞外聚合 物即胞外多糖有較好的粘合沙粒作用，可提高荒漠表層土壤的穩定性。但對于新發現類似 寡營養細菌應用于生物結皮固定流沙中未見報道。
[0004] 目前，由于微生物能生活在各種極端環境和貧瘠生境中，具有廣泛的生態適應性， 與人類生活、生存、發展息息相關，而人類活動途徑又會對荒漠化產生影響，因此微生物與 荒漠化之間有著緊密聯系。嗜熱、嗜冷、嗜酸、嗜鹽堿及寡營養特殊環境微生物經過長期自 然選擇已適應惡劣環境因子，具備穩定的特殊機能和遺傳基因。因此，該類菌的物種資源及 分子生物學已在國內外進行了廣泛的研究，并且越來越引起人們的重視。經過文獻查新結 果表明，從環境角度看，目前寡營養細菌主要針對水環境進行研究，而對干早荒漠區抗貧瘠 環境的寡營養微生物報道還不多見，也未見一些新發現類似寡營養細菌在生物結皮固定流 沙中應用的報道。
【發明內容】
[0005] 針對現有技術中未見有關能夠篩選性能優良的新的寡營養細菌并且能夠用于固 沙的優良菌種報道，且分離篩選的菌種不僅能夠起到固沙作用，而且能為發芽速度較慢的 一些植物種子的萌發提供較好的水分條件，使一些因為土壤水分不足不能萌發的植物得到 生長發育的技術現狀，本發明旨在提供一種沙漠寡營養細菌D0B150及在固沙中的應用。本 發明通過在新疆準噶爾盆地古爾班通古特沙漠中分離出一批微生物菌株，經過進一步分 離、篩選、選育、馴化，獲得一株編號為D0B150的芽孢桿菌菌株。分離到的寡營養細菌D0B150 菌株是一種典型的新菌種，利用該菌種制備的菌劑噴施到沙漠中后，不僅起到了粘連砂粒、 防治流沙活化，還能有效增加土壤中主要微生物數量，提高土壤主要養分含量，增強部分土 壤酶活性，并能明顯恢復藻結皮。因此，本發明提供的新的寡營養細菌D0B150是一種比較理 想的固沙生物材料，這為有效恢復生物結皮、修復受損沙地提供了新的方法。
[0006] 本發明采用的主要技術方案：
[0007] 通過微生物菌種的分離篩選，在新疆準噶爾盆地古爾班通古特沙漠中分離出一批 微生物菌株，經過進一步分離、篩選、選育、馴化，獲得一株編號為D0B150的芽孢桿菌菌株。 通過對所獲菌株進行形態特征、生理生化特性及16S rDNA區段DNA序列測定及系統發育分 析，初步確定了其分類地位，篩選選育馴化獲得一種與常見的芽孢桿菌存在明顯不同屬性 的寡營養細菌菌株，從其分子水平鑒定分析可知，是一種典型的新菌種。本發明分離篩選的 編號為D0B150的菌株能夠在寡營養培養基上生長，兼性好氧；同時具有固沙的作用，能夠粘 連砂粒、防治流沙活化，具有廣泛的應用價值。
[0008] 本發明具體提供一種新的寡營養細菌芽孢桿菌(Bacillus sp.)，通過在新疆準噶 爾盆地古爾班通古特沙漠中分離、篩選、馴化和培養，獲得一批細菌類微生物菌株，從中篩 選出一株編號為D0B150的菌株，經微生物學分類與鑒定，屬于芽孢桿菌(Bacillus sp.)類 群。
[0009] 具體的，本發明通過對新疆準噶爾盆地古爾班通古特沙漠中的微生物進行分離、 篩選和培養，獲得一批微生物菌株，從中篩選出一株編號為D0B150的菌株，經微生物學分類 與鑒定，該菌株屬于芽孢桿菌(Bacillus sp.)類群。本發明采用菌株編號為D0B150的芽孢 桿菌(Bacillus sp.)，該菌株已于申請日前保藏于布達佩斯條約微生物國際保藏單位：中 國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(CGMCC)。地址:北京市朝陽區北辰西路1號 院3號，中國科學院微生物研究所，郵編：100101。保藏日期是2015年12月24日，保藏號是 CGMCC No. 11925。經微生物學鑒定為芽孢桿菌(Bacillus sp.)。該菌株為革蘭氏陽性桿菌， 1.0-1.2μπι X 3-5μπι，菌體兩端鈍圓，有鞭毛，無莢膜，多成短鏈狀排列。在LB培養基上生長6 小時以后可以形成芽孢，其芽孢小于菌體橫徑，位于菌體中心，可在寡營養培養基上生長， 兼性好氧，最適宜溫度為28-35Γ。在LB培養基上可生長良好，菌落較大，不透明，表面粗糙 似毛玻璃狀或，邊緣常成擴展狀，具有生物固沙功能，分泌胞外多糖，產生卵磷脂酶、酪蛋白 酶、明膠酶、過氧化氫酶。參照《伯杰氏系統細菌學鑒定手冊》第八版和《常用細菌系統鑒定 手冊》對編號為D0B150菌株進行鑒定，結合生理生化綜合檢測確定菌種編號為D0B150的菌 株為芽孢桿菌(Bacillus sp.)中的成員，從分類學角度劃分為芽孢桿菌(Bacillus sp.)。
[0010] 進一步，本發明提供一種寡營養細菌Bacillus sp.D0B150CGMCC NO. 11925在固沙 中的應用。通過利用D0B150菌株制備的菌劑噴施到沙漠中后，不僅起到了粘連砂粒、防治流 沙活化，還能有效增加土壤中主要微生物數量，提高土壤主要養分含量，增強部分土壤酶活 性，并能明顯恢復藻結皮。因此，本申請提供的新的寡營養細菌Baci 1 lus sp.D0B150CGMCC NO. 11925是一種比較理想的固沙生物材料，這為有效恢復生物結皮、修復受損沙地提供了 新的方法。
[0011] 通過實施本發明具體的
【發明內容】
，可以達到以下有益效果：
[0012] ⑴本發明提供的菌株寡營養細菌Bacillus sp.D0B150CGMCC N0.11925具有較強 的生長繁殖能力，生長速率快，遺傳特性穩定。
[0013] (2)本發明提供的菌株寡營養細菌83(^11118 8。.0(?15(^61〇：腸.11925為革蘭氏 陽性桿菌，1.0-1.2μπι X 3-5μπι，菌體兩端鈍圓，有鞭毛，無莢膜，多成短鏈狀排列。在LB培養 基上生長6小時以后可以形成芽孢，其芽孢小于菌體橫徑，位于菌體中心，可在寡營養培養 基上生長，兼性好氧，最適宜溫度為28-35 °C。在LB上可生長良好，菌落較大，不透明，表面粗 糙似毛玻璃狀或，邊緣常成擴展狀，具有生物固沙功能，分泌胞外多糖，產生卵磷脂酶、酪蛋 白酶、明膠酶、過氧化氫酶，通過生理生化、分子水平綜合鑒定可知，本發明篩選的編號為 D0B150的菌株為一種新的寡營養細菌Bacillus sp.D0B150CGMCC NO. 11925。
[0014] (3)本發明篩選的寡營養細菌Bacillus sp.D0B150CGMCC NO. 11925制備的菌液使 用于沙漠表面不僅能夠起到固沙作用，而且可能為發芽速度較慢的一些植物種子的萌發提 供較好的水分條件，使一些因為土壤水分不足不能萌發的植物得到生長發育。
[0015] (4)本發明提供的寡營養細菌Bacillus SP.D0B150CGMCC N0.11925制備的菌劑噴 施到沙漠中后，不僅起到了粘連砂粒、防治流沙活化，還能有效增加土壤中主要微生物數 量，提高土壤主要養分含量，增強部分土壤酶活性，并能明顯恢復藻結皮。