[发明专利]一种二氯喹啉酸降解菌及其应用

说明书

技术领域

本发明属于环境污染物生物处理技术领域，具体地说，涉及一种降解二氯喹啉酸的细菌，及其在降解二氯喹啉酸和防治烟草受二氯喹啉酸药害中的应用。

背景技术

二氯喹啉酸（quinclorac），化学名称：3，7—二氯—8—喹啉羧酸，是德国巴斯夫公司开发的芽前、芽后新型水田除草剂，因其具有用量少、持效期长、对稗草特效等优点而被广泛应用于农业生产，主要用于稻田防稗草。其结构式如下：

二氯喹啉酸呈酸性，在酸性土壤中降解缓慢，易给后茬敏感作物造成严重危害，特别是在水稻与烟草轮作区，土壤中残留的二氯喹啉酸易对茄科作物烟草生长产生危害，严重影响烟叶的产量和质量，目前尚无有效保护烟草受二氯喹啉酸残留的药害的方法或药剂。

目前减轻土壤中二氯喹啉酸污染的主要途径为光降解和微生物降解。大量研究证明，自然界中存在的多种微生物是降解环境中残留农药的重要因素。据报道，吕镇梅等（应用生态学报，2004，15(4)：605-609）在2004年分离得到一株二氯喹啉酸的高效降解菌（WZ1），经鉴定其属于洋葱假单胞菌属，11d内能将1000mg/L的二氯喹啉酸降解90%；刘华山等（安全与环境学报，2012，2：45-49）于2012年分离得到一株二氯喹啉酸的高效降解菌（HN36），该菌属于博德特氏菌属，48h内能将400mg/L的二氯喹啉酸降解96%。但是，对于烟草受到二氯喹啉酸的药害，并无保护作用。且目前国内外尚未见有关产碱菌属降解二氯喹啉酸的研究报道。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种能够降解二氯喹啉酸，并能防治烟草受二氯喹啉酸药害的产碱菌。

为了实现本发明目的，本发明提供了一株二氯喹啉酸降解菌，经鉴定为产碱菌属(Alcaligenes sp.)，编号J3，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（简称CGMCC，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮政编码：100101），保藏日期为2013年3月28日，保藏编号为CGMCC No.7384，其特征在于：该菌为革兰氏阴性菌，菌落表面光滑，中心凸起，呈淡黄色，圆形，边缘整齐，不透明；菌体为杆状，（0.5～1.2）μm×（0.5～2.6）μm；该菌专性好氧，氧化酶试验及硝酸盐还原试验呈阳性，尿素试验、硝酸盐产气试验、硫化氢试验及DNA水解试验呈阴性，不能利用葡萄糖和蔗糖。

所述降解菌经过富集培养-筛选纯化得到，具体步骤如下：

1、富集培养：取含有二氯喹啉酸的土壤样品，加入含100mg/L二氯喹啉酸的无机盐培养基中，在30℃、180r/min的摇床中振荡培养一周后，以4%的接种量接入到新鲜灭菌后的无机盐培养基中，每周转接1次，二氯喹啉酸浓度按100mg/L梯度递增，富集培养5次至二氯喹啉酸终浓度为500mg/L；

其中，所述无机盐培养基为硝酸钠4g，磷酸二氢钾1.5g，磷酸氢二钠0.5g，三氯化铁0.01g，氯化钙0.01g，酵母粉0.05g，微量元素母液（EDTA-二钠0.01g/L，氯化锰39mg/L，硫酸锌43mg/L，钼酸钠36mg/L）10mL。

2、筛选纯化：所述降解菌在富集培养后，采用划线法纯化菌株，将分离得到的降解菌接种至LB斜面上，保存于4℃下。

本发明还提供了所述降解菌在降解二氯喹啉酸中的应用。

所述降解二氯喹啉酸的应用，可通过对单菌的降解率进行测定，具体步骤为：将纯化后的菌株J3用液体LB培养基活化（24h）后以4%的接种量转接至二氯喹啉酸度为50mg/L的无机盐液体培养基中，30℃、150r/min摇床中黑暗条件下培养1周，检测菌株J3对二氯喹啉酸的降解率。

本发明还提供了所述降解菌防治烟草受二氯喹啉酸药害中的应用。

将二氯喹啉酸以混土法加入土壤，剂量分别为其田间推荐用量的25%、50%和100%，装入直径18cm，高20cm的盆钵。将培育至4～5叶期的烟苗移栽至盆钵中，每钵1株，移栽后用J3菌液进行灌根处理，接菌量为4%（降解菌J3经液体LB培养过夜，OD600=0.42，加8mlJ3菌液于200ml无菌水中，最后加入到盆钵中烟株根部附近）。分别设CK组（不加菌不加药）、生防组（加菌加药，二氯喹啉酸用量为田间推荐用量）和药害组（只加药不加菌，二氯喹啉酸用量分别为田间推荐用量），每个处理5个重复。