[发明专利]枯草芽孢杆菌G1在促进植物生长中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，尤其涉及一种枯草芽孢杆菌G1在促进植物生长中的应用。

背景技术

人们长期依赖化学肥料来促进植物生长、提高产量的同时也带来了一些问题。如：（1）引起水中氮、磷含量的增加，使河川、湖泊、内海富营养化，导致藻类过度繁殖，水质恶化，鱼类及其他水生生物大量死亡；（2）长期过量而单纯施用化学肥料，会使土壤酸化。土壤溶液中和土壤微团上有机、无机复合体的铵离子量增加，土壤结构破坏，土壤板结，并直接影响农业生产成本和作物的产量；（3）使食品、饲料和饮用水中有毒成分增加，使用化肥地区的井水及河水中氮化合物含量增加，甚至超过饮用水标准；（4）土壤微生物区系遭到破坏。过量施用化肥，尤其是氮肥对微生物具有杀伤作用和抑制作用，长期施用，大量的微生物死亡，土壤微生物区系发生变化，许多有益微生物从优势种群变为次要种群，作物易发生各类病害。

植物根围促生细菌（PGPR）在植物根部具有很强的定殖能力，对根部识别的病原物具有抑制作用，可被用于防治真菌、细菌和病毒病害，同时PGPR能够促进植物的生长，表现在可以显著提高种子萌发率、促进根系生长和增加植物重量和产量。自从1978年Burr等人首先在马铃薯上报导PGPR以来，已从大麦、水稻、油菜、大豆、拟南芥等植物的根圈分离得到了大量的PGPR菌株，并且已被广泛的应用于促进植物的生长中。其中芽孢杆菌因其具有很强的环境适应性和环境友好性，而且具有生长速度快、营养要求简单、在植物表面易于存活、定殖与繁殖、生产芽孢杆菌制剂的工艺简单、制剂简单、施用方便、储存期长等优点，因此是一种理想的生物肥料。

目前，芽孢杆菌的促生机制主要包括：1、提高植物根际养分的可利用性，如促进难溶性磷、铁和微量元素的释放；2、产生植物激素吲哚-3-乙酸（IAA）、细胞分裂素（cytokinin）和赤霉素（Gibberellins，GAs），以及产生ACC脱氨酶（1-氨基环丙烷-1-羧酸酯脱氨酶）降低植物体内的乙烯水平；3、产生挥发性化合物（volatiles）。此外，还可以通过间接促生作用，即在病原物存在时，通过提高植物的抗病性，减轻发病情况来间接地促进植物生长。

发明内容

本发明的目的在于提出一种枯草芽孢杆菌G1在促进植物生长中的应用。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种枯草芽孢杆菌G1在促进植物生长中的应用；所述枯草芽孢杆菌G1，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），保藏日期为2013年9月9日，保藏编号为CGMCC No.8138。

所述枯草芽孢杆菌G1为革兰氏阳性菌，杆状，无荚膜，好氧，周生鞭毛，能运动。菌落表面粗糙不透明，微黄色。生理生化特性：接触酶、氧化酶阳性,V-P反应呈阳性，水解淀粉、酪素，不产生吲哚。以16s rDNA序列在NCBI（http://www.ncbi.nlm.nih.gov/）上进行比对，与Bacillus subtilis168相似度为100%。

优选地，所述植物为烟草和/或水稻。

发明人经研究发现，所述枯草芽孢杆菌G1对烟草和水稻根部有很好的促生作用，促生率分别为55.9%和21.4%。施用于田间水稻时，枯草芽孢杆菌G1能明显促进水稻地上部和地下部干重，与对照比分别提高了37.8%和38.3%。

所述枯草芽孢杆菌G1除了能够促进植物、优选烟草和/或水稻生长外，还能够产生脂肽类化合物——表面活性素（surfactin），抑制病原菌的生长；因此，施用枯草芽孢杆菌G1能够同时达到促生和生防双重效果，具有高效、安全、施用方便、储存期长等优点。

为探讨所述枯草芽孢杆菌G1的促生机制，发明人通过转座子随机诱变技术，构建了枯草芽孢杆菌突变体文库，并从中筛选促生缺陷型突变体，克隆和研究促生相关基因，并通过高效液相色谱鉴定促生物质；结果发现，枯草芽孢杆菌G1可以产生促生物质——亚精胺，亚精胺在低浓度（1μM）时就能促进植物生长。

保藏信息

保藏日期：2013年9月9日；

保藏单位：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，100101；

保藏编号：CGMCC No.8138。

附图说明

图1显示枯草芽孢杆菌G1及其突变体对烟草根部的促生作用；1代表枯草芽孢杆菌G1，2代表枯草芽孢杆菌G1的突变体△yecA::TnYLB-1，3代表枯草芽孢杆菌G1的突变体△speB::cat，4代表对照。