將該菌接種在含 儒±壤中的大豆根系周圍,結果證明蒼白桿菌(Ochrobactrum sp.MGJ11)分泌出的植物生 長激素 IAA促進植物生長,減少植物對儒的吸收,減少儒對植株的危害,增強植株抗逆性。
[0024] 本發明建立了一種穩定、高效、應用前景好且有應用價值的微生物固定重金屬儒 的方法,即利用蒼白桿菌(Ochrobactrum sp.MGJll)作為菌劑、菌肥和拌種的方式施入植物 根際W固定植物根部±壤儒的修復方法,主要應用于工礦區^及±壤酸化導致有效儒增多 農田系統。本發明施用的菌劑還具有顯著的促生效果,將其接種的植物根際,能有效促進植 物生長,減少植物對儒的富集,增強植物耐逆性,充分體現出了集促生和固定±壤〔(1兩種功 能于一身的優勢菌肥。運種方法應用于上壤酸化導致有效儒增多農田系統中,將有效地幫 助植物降低農產品儒含量W提升農產品品質和產量;運種方法應用于工礦區的含儒±壤且 能夠幫助植物生長于非常惡劣的±壤環境中,將會改善工礦區生態環境、減少±地資源的 浪費。
【具體實施方式】
[0025] W下實施例用于說明本發明,但不用來限制本發明的范圍。
[0026] 實施例1含有蒼白桿菌MGJ11的菌劑
[0027] 由攀枝花饑鐵磁鐵尾礦庫邊緣的大豆根系分離得到菌種,發現其對儒有較強的耐 受性且能分泌植物生長激素3-嗎I噪乙酸(IAA)。將該細菌接種的植物根際,其能產生植物生 長激素 IAA來促進植物生長、減少植物對±壤中Cd的富集W緩解儒對植物的脅迫作用,從而 固定植物根際±壤中的儒,增強植物的耐逆性。
[00%] 該菌種經鑒定為蒼白桿菌屬(Ochrobactrum sp.),編號MGJ11,保藏于中國微生物 菌種保藏管理委員會普通微生物中屯、(簡稱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,郵政編碼:100101),保藏日期為2015年9月16日,保藏編號為 CGMCCNo.11385。
[0029] 將該菌種接種到色氨酸牛肉膏蛋白腺液體培養基(牛肉膏3gl/i,蛋白腺lOg 1/1, 化Cl 5g ?Λ色氨酸〇.5g ?ΛρΗ 7.0-7.2)在28°(:條件下,保證充足的氧氣,搖培5天后得 到。
[0030] 其微生物濃度約為ΙΟ9菌細胞/mL。
[0031] 實施例2含有蒼白桿菌MGJ11的菌肥
[0032] 請由實施例1所述菌劑作為出發,補充菌肥的制備方法。
[0033] 請對與菌劑混合的有機肥進行說明,是本領域技術人員能夠根據記載重現本實施 例。
[0034] 實施例3微生物固定±壤重金屬儒及室內測試效果
[0035] 將實施例1所述的菌劑稀釋500倍。
[0036] W添加了重金屬儒的賠石為為±壤基質進行溫室盆栽實驗,將大豆栽種于含儒± 壤中,將稀釋后的菌劑噴灑到大豆幼苗根系周圍±壤中,使微生物濃度為1〇9~l〇w菌細胞/ 植株,并W不接蒼白桿菌(MGJ11)的大豆幼苗作為陰性對照,整個培養過程中補充含氮的營 養液化N03,K此P〇4 0.2邑 L-1,KC1 0.5邑 L-i,CaS〇4.2此0 0.2邑 L-i,CaC〇3 2邑 L-i,MgS〇4. 7此0 0.2gje ·抓TA,曲B03 Img L-i,ZnS〇4 · 7此Olmg L-i,CuS〇4 · 5出0 0.5mg L-i,MnCl2 · 4此0 0.5mg [1,化2Μο04·2出0 O.lmg L-i),每個處理;個重復(即種植;株)。溫室培養條 件為白天16小時(25°C),夜晚8小時(17°C),濕度為90%。38天后,收集大豆植株,并通過測 定、分析不同處理大豆的生長指標和根的儒元素含量來評估其固定重金屬儒的能力和在重 金屬銅脅迫下的生長情況,結果見表1。
[0037] 表1大豆的生長指標 [00;3 引
[0039]
[0040] 由表1可知,蒼白桿菌(MGJ11)在不同濃度儒的脅迫下均能促進大豆生長。不含儒 的±壤條件下,接種蒼白桿菌(Ochrobactrum sp .MGJ11)的大豆莖長比未接種的對照CK增 加了30.79%,根長增加了30.10%。因此,蒼白桿菌(0證'〇6曰(3化111118口.]\16111)產生的植物 生長激素 IAA能有效促進大豆莖與根的伸長。在±壤儒濃度為20-100mg kg-i的條件下,接種 蒼白桿菌(Ochrobactrum sp . MGJ11)的大豆與對照CK相比,莖長增量范圍為0.63%- 52.69 %,儒濃度為40mg kg氣寸莖增量達到最大;根長增量范圍為29.44%-161.43 %,儒濃 度為20mg kg-i時根增量達到最大值。由此可見,在具有重金屬儒的脅迫條件下,接種蒼白桿 菌(Oc虹obactrum SP.MGJ11)能明顯促進大豆根與莖的生長;尤其是在儒濃度較低條件下, 其對大豆莖的促生長效果最佳,而對根的促進生長作用在所有試驗濃度下都好。因此,接種 具有產嗎I噪乙酸功能的蒼白桿菌(Ochrobactrum sp.MGJ11)能明顯促進大豆的生長,抵御 重金屬儒的迫害。同時,不論作物是否受到重金屬的脅迫,都能有效發揮其促生功能。
[0041] 從大豆生物量可W看出,在儒脅迫下接種蒼白桿菌(MGJ11)能實現生物量的促進 作用,但不同儒濃度下促進作用各不相同。大豆生物量增量范圍為6.42~87.15%,尤其在 ±壤儒濃度為20mg kg^時,大豆生物量增量達到了87.15%。而±壤儒濃度為60mg kg^時, 接種大豆的生物量略低于未接種大豆,原因可能是重金屬濃度的增加會在一定程度上影響 蒼白桿菌(MGJ11)的促生效果,但接種該菌與未接種情況相比,仍舊可W更好地促進大豆 根和莖的伸長。因此,在無儒和有儒±壤中,蒼白桿菌(Ochrobactrum sp.MGJ11)能夠促進 大豆生物量的積累,增加產量。
[00創在含儒(20-100mg kg-i化壤中,大豆能有效存活,且生長情況良好,38天后植物根 會富集到一定量的Cd(見表2),而只有少量的Cd能夠從根轉移到莖內。在含有不同濃度儒的 上壤中大豆根的富集量不同,蒼白桿菌(Ochrobactrum sp.MGJll)能有效降低大豆根對儒 的吸收,其吸收量的減小幅度為14.41~50.94%,尤其在±壤儒濃度為40mg kg^時效果最 佳。因此,在儒的脅迫下,蒼白桿菌(Ochrobactrum sp .MGJ11)能有效抑制植物根吸收±壤 中的Cd,降低儒在大豆根部的積累量,減輕儒的毒害作用,緩減儒壓力。
[0043]表2:大豆根的重金屬含量
[0044]
[0045] 實施例4微生物固定±壤重金屬儒及室外測試效果
[0046] W含儒工礦區±壤作為原位修復±壤,進行室外修復效果測試;并W大豆為修復 植物,但不限制應用于此種植物。
[0047] 在工礦區挖穴,丟施適量底肥后將大豆直接播種于工礦中覆±,種子淺播深度為 距離±表1~2cm,待種子長出±面2~3cm,將菌劑稀釋500倍后灌根,濃度為109~l〇w菌細 胞/株;根據大豆生長狀況適時誘水追肥。
[004引 38天后,豆苗存活率為90%,生長良好,且明顯看出接種蒼白桿菌(Ochrobactrum sp .MGJ11)的大豆植株長勢好于不接種的對照CK。采集大豆根洗凈烘干后,測定植株株高、 根長、干重W及根部和地上部分金屬儒的含量,結果表明:接種蒼白桿菌(Ochrobactrum 8口.16111)的植株與不接菌的對照0(相比,株高增加28.2%,根長增加32.5%,干重增加 23.6%,根的Cd含量減少18.2%。
[0049] 上述結果表明:用蒼白桿菌(Ochrobactrum sp.MGJll)作為菌劑的方式施入植物 根際W固定植物根部±壤中儒離子的方式是一種高效、穩定且應用前景很好的生物修復技 術,可應用于工礦區、含儒農田的儒固定中。該種方法的應用不局限于大豆,而可W應用于 所有種植于含儒±壤中的植物,為遭受儒污染±壤的生物修復提供技術支持。同時,該方法 的應用可提高儒污染±地資源的利用率,減少±地資源浪費,又發揮植物的經濟價值,提高 農產品品質,對±壤重金屬污染的修復、保障農產品安全W及改善工礦區生態環境有重要 意義。
[0050] 雖然,上文中已經用一般性說明及具體實施方案對本發明作了詳盡的描述,但在 本發明基礎上,可W對之作一些修改或改進,運對本領域技術人員而言是顯而易見的。因 此,在不偏離本發明精神的基礎上所做的運些修改或改進,均屬于本發明要求保護的范圍。
【主權項】
1. 一種蒼白桿菌,其特征在于,經鑒定為蒼白桿菌屬(Ochrobactrum sp.),編號MGJ11, 保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心,保藏日期為2015年9月16日,保藏 編號為CGMCC No. 11385。2. 含有權利要求1所述蒼白桿菌的菌劑。3. 含有權利要求1所述蒼白桿菌的菌肥。4. 權利要求1所述的蒼白桿菌在固定土壤重金屬鎘與促進植物生長方面的應用。5. 利用權利要求1所述的蒼白桿菌固定土壤重金屬鎘的方法,其特征在于,將所述蒼白 桿菌施入植物根際,或利用所述蒼白桿菌菌粉拌種后進行種植,使接種的微生物濃度不小 于1〇 9菌細胞/植株。6. 根據權利要求5所述的方法,其特征在于,所述菌粉拌種包括以下步驟:取當年采集 的成熟、飽滿的植物種子,將菌粉加水調成菌漿粘附于種子表面。7. 根據權利要求5所述的方法,其特征在于,通過菌劑灌根或菌肥穴施的方式將蒼白桿 菌施入植物根際。8. 根據權利要求7所述的方法,其特征在于,通過菌劑灌根的方式將蒼白桿菌施入植物 根際。9. 根據權利要求7所述的方法,其特征在于,所述菌肥穴施包括以下步驟:將菌肥以底 肥穴施施入土壤中,然后播種或移栽幼苗。10. 根據權利要求7或8所述的方法,其特征在于,所述菌劑灌根包括以下步驟:待植物 種植萌發后形成幼苗或直接移栽幼苗時,用水將蒼白桿菌菌劑稀釋,以灌根方式施于植物 根系。
【專利摘要】本發明涉及微生物及環境治理技術領域,具體公開了一種蒼白桿菌(Ochrobactrum?sp.)MGJ11,保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心,保藏日期為2015年9月16日,保藏編號為CGMCC?No.11385。本發明還公開了利用所述蒼白桿菌MGJ11固定土壤重金屬鎘的方法,具體為將所述蒼白桿菌施入植物根際,或利用所述蒼白桿菌菌粉拌種后進行種植,使接種的微生物濃度不小于109菌細胞/植株。CGMCC No.1138520150916
【IPC分類】C05F11/08, C12N1/20, C12R1/01, B09C1/10, A01P21/00, A01N63/02
【公開號】CN105670955
【申請號】
【發明人】余秀梅, 李楊昕, 李艷梅, 康夏, 陳強, 辜運富, 陳翠平, 謝雨歆, 崔永亮
【申請人】四川農業大學
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2015年10月14日