[发明专利]一种适冷微生物及其在植物抗逆方面的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种南极适冷细菌Pseudoaltermonas sp.S-5及其发酵产物在植物抗逆方 面的应用，属于微生物技术领域。

技术背景

来源于南极的适冷细菌Pseudoaltermonas sp.S-5，属于假交替单胞菌属。菌体呈杆 状，生理生化鉴定结果表明，该菌革兰氏染色阴性，兼性厌氧，氧化酶、接触酶、尿素酶、 赖氨酸脱羧酶、精氨酸脱羧酶、精氨酸双水解酶反应呈阳性；硝酸盐还原反应、吲哚试验、 明胶液化试验、H2R试验、MR试验、VP试验、ONPG试验、鸟氨酸脱梭酶反应均呈阴性。

极地海冰和深海中的适冷微生物形成了复杂的生理和代谢机制，以适应海冰的低温、高 盐和弱光环境。现已筛选出多种极地微生物代谢所产生的独有的适冷、抗盐活性物质，其中 一大部分物质具有形成机械屏障、降低冰点等保护微生物在低温下不受伤害的作用。极地微 生物冰活性物质的获得和应用，对于农作物抗冻具有重要的应用前景。极地微生物冰活性物 质的研究表明，很多该类型物质为糖类或糖和蛋白质的复合物，其中糖类占主要成分。适冷 细菌Pseudoaltermonas sp.S-5的发酵液预处理能够减轻低温对绿豆幼苗的损伤，增加遭 遇倒春寒大田果树仁用杏的结果率(发酵液稀释100倍，好果率达32.3％；对照仅有14.4％； 以黄瓜幼苗为材料，进一步研究了南极微生物提高植物抗冻性的物质为胞外多糖或胞外糖蛋 白，其分子量大于12000Da)。进一步研究开发以极地或深海微生物代谢产物为主要成分的 作物抗冻剂，开拓极地及深海微生物活性物质在植物及农作物抗冷方面的应用。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种适冷微生物及其在植物抗逆方面的应用。

一种适冷细菌S-5(Pseudoaltermonas sp.S-5)，该微生物已于2009年11月9日保 藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为：CGMCC 3433。

由上述南极适冷细菌S-5制备的抗冻活性物质，其特征在于，通过如下步骤制备：

1)将南极适冷细菌S-5活化后，接种于试管液体培养基中，8℃培养24小时，按1wt％ 量接种于Zobell 2216E液体培养基扩大培养，得扩繁菌种；

2)将步骤1)制得的扩繁菌种按8-12wt％的接种量，接种于液体发酵罐中的发酵培养基， 7-9℃有氧搅拌培养50-60h，搅拌速度50-150r/min，得液体发酵液；

3)将步骤2)制得的液体发酵液在12000r/min下离心15min，收集上清液，即得抗冻 活性物质。

所述的试管液体培养基的配方如下，均为重量百分数：蛋白胨0.5％，酵母粉0.1％，海 水余量，pH7.0。

所述的Zobell 2216E液体培养基的配方如下，均为重量百分数：蛋白胨0.5％，酵母粉 0.1％，海水余量，pH7.0。

所述步骤2)中搅拌过程中，向发酵培养基加入0.3wt％量的灭菌豆油。灭菌的豆油作为 消泡剂来消除在搅拌过程中产生的气泡。

所述的发酵培养基的配方如下，均为重量百分数：蛋白胨0.5％，酵母粉0.1％，葡萄糖 1wt％，海水余量，pH 6-7。

所述海水取自青岛海域。

上述南极适冷细菌S-5的抗冻活性物质在植物抗逆环境改良方面的应用。优选的，通过 将上述抗冻活性物质与水混合稀释20-200倍，然后喷施于豆类、蔬菜类及果树类作物表面。 进一步优选的稀释倍数为100倍。

本发明通过大量的实验证明，抗冻活性物质中含有大量的多糖和糖蛋白成分，这些成分 是提高植物抗冻性的活性组分。以稀释的抗冻活性物质处理豆类、蔬菜类及果树类作物，都 能够有效保护作物，显著减轻冻害对作物的损害。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步阐述，但本发明所保护范围不限于此。

实施例1适冷微生物的扩大培养及抗冻物质的制备

(1)菌种的培养