[发明专利]一种高效植酸盐降解细菌水拉恩氏菌及其在促进植物生长中的应用

说明书

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一株筛选自马尾松根际土壤的高效植酸盐降解菌株水拉恩氏菌JZ-GX1及其在促进玉米的发芽和生长、以及对杨树和松树的生长中的应用。 

背景技术

磷是植物生长所必须的第二大类营养元素，对植物而言，它们能够利用生物固氮功能直接从空气中获得氮素，而磷素则必须通过施用磷肥才能够获得。由于世界上大部分土壤都存在磷肥供应不足的问题，所以化学磷肥每年都被施用到土壤中以缓解磷肥供应不足。虽然施用了大量的化学磷肥，但其绝大部分在土壤中很快就转化为不能被植物直接吸收利用的螯合物，例如在在酸性土壤中与Fe³⁺、Al³⁺或者在碱性土壤中与Ca²⁺形成植物难以吸收利用的植酸铁、铝、钙等螯合物，即植物从肥料中获得的磷是有限的，在当年施用的磷肥中，只有10-20%能够被植物吸收利用。在农、林业生产中，磷供应不足是限制植物生长的关键因素之一。 

磷在土壤中的存在形式有无机磷和有机磷两种，调查显示，在全球土壤中，有机磷含量约占总磷含量的50%，在牧草土壤中甚至高达80%。在中国土壤中，植酸类磷以及它们与金属离子形成的各种形式的衍生物（例如植酸盐等）是土壤中有机磷的主要存在形式，其含量占总有机磷含量的60%，而在一些特殊土壤中，比例可能会达到80%以上。由于土壤中大多数的植酸盐难以溶解，所以能够直接供植物生长利用的磷素是非常匮乏的。为了能够利用植酸盐给植物生长提供所需的营养成分，就必须将其水解成无机磷形式。在植酸盐的水解过程中，植酸酶发挥着主要作用。事实上，土壤中绝大部分的植酸酶都来源于土壤微生物。在植物根际或者根际土壤中分离得到的部分微生物，能够分泌胞外植酸酶降解不同类型的植酸盐，这已得到证实，越来越多的研究表明：在将难溶性的植酸类有机磷水解成能直接供植物生长利用的无机磷的过程中，微生物起着至关重要的作用。此外，植酸盐降解细菌还能够促进植物对各种营养元素的吸收，改善植物的营养条件，促进植株根系的生长，提高植株的产量，增加植株的抗病能力，并且能够有效改良土壤性质，提高土壤有机质含量。因此，注重解磷微生物菌肥在农林业生产中的应用，有望有效保持农林业生产的可持续发展和生态环境平衡。 

在中国农林业生产系统中，玉米、杨树和松树是主要的栽培品种和造林树种。我国玉米常年种植面积达2400万hm²左右，分布在约24个省、市、自治区，位居世界第二，随着畜牧业和玉米加工业的发展，玉米在我国粮食生产中的地位将越来越重要。截止至2010年底，杨树种植面积已经超过了7570万公顷，松树的种植面积则占我国森林面积的23%。现如今，在我国大部分玉米、杨树种植区域，由于其快速生长，消耗了大量的土壤养分，再加上高复种指数，过度垦植，短轮伐期经营，盲目过量施肥等使土壤的生态环境遭到破坏，土壤肥力下降，以致玉米和杨树的生长受到很大影响。因此，施用生物磷肥被认为是能有效增加植物产量，维持土壤生态系统长期稳定发展的有效途径。然而，目前国内有关植物根际高效植酸盐降解细菌的筛选及其在农林业生产实践中的应用鲜见报道。 

发明内容

发明目的：针对目前需要大量的高植酸酶活性菌株为生产高效的生物解磷菌肥提供原材料，而这类高效植酸盐降解细菌却很少的现状，本发明目的是提供一种高效植酸盐降解细菌水拉恩氏菌。此外，本发明的另一目的是提供上述水拉恩氏菌在促进玉米、杨树和松树生长中的应用。 

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为： 

一种高效植酸盐降解细菌，分类命名为水拉恩氏菌（Rahnella aquatilis）JZ-GX1，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号是CCTCC NO：M2012439，保藏日期：2012年11月1日，保藏地址：中国武汉。 

该水拉恩氏菌株JZ-GX1，分离自广西壮族自治区南宁市广西林科院70年生的马尾松纯林根际土壤，为一株好氧细菌，主要生物学特征如下：在NA培养基平板上，菌落较小、圆形，边缘整齐，中间凸起，表面光滑湿润，半透明，呈亮白色；菌体短杆状，不产生芽孢和荚膜，具有游动性，极生单根长鞭毛；革兰氏染色阴性，KOH试验阳性，过氧化氢酶阳性，氧化酶阴性，甲基红试验阳性，V.P.试验阳性，柠檬酸盐利用试验阴性，H₂S产生试验阳性，淀粉水解试验阴性，明胶水解试验阴性，吲哚产生试验阴性。