[发明专利]一种产铁载体类芽孢杆菌及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种产铁载体类芽孢杆菌及其应用。

背景技术

花生是中国重要的油料作物和经济作物，中国北方地区是花生最大的栽培地区之一。近年来，花生缺铁性黄化病的发生越来越严重，这对花生的产量和质量都造成了很大损害。目前人们防治花生缺铁性黄化病主要是依靠农业防治和化学防治的方法，但农业防治方法费时费力，而且很难从根源上有效防治病害的发生，化学防治方法对环境污染大，并且对人体健康也有一定的伤害。因此，利用生物学方法来防治花生缺铁性黄化病的发生已经逐渐成为人们关注的热点，而找到对花生缺铁性黄化病有很好防治作用的菌种资源是关键，其中产铁载体菌株的筛选和应用是目前微生物学工作者的研究热点之一。

铁载体是微生物和部分植物在低铁应激条件下合成的一类对三价铁离子有高效亲和能力的低分子量(1-2kDa)有机化合物，它可以从各种水溶性和非水溶性的化合物中夺走Fe3+。近几年，产铁载体微生物在植物方面的生防和促生作用越来越受到国内外研究者的关注。很多研究成果讨论了土壤微生物在植物根系吸收铁中可能的作用机理，这种机理可能包括以下几种：(1)缺铁植物根系分泌小分子有机化合物，如酚类和黄素类等化合物，这些化合物可以作为抑菌剂和(或)直接作为微生物生长的碳源来改变植物根际微生物的群落结构，并在植物根际形成特异性的微生物种群，这种特异性微生物种群就会通过分泌铁载体来增加土壤中有效铁的含量，从而提高植株对铁的吸收。(2)一些与植物根系共生的微生物也会改善增强植物对铁的吸收利用，比如根瘤菌(Rhizobium)可以通过结瘤作用来增强植物铁胁迫的生理响应；侵染根系的菌根真菌通过增加植物根系的养分吸收面积和分泌对铁载体来改善植物的铁营养。

目前，关于产铁载体的假单胞菌和真菌在改善植物铁营养和促生方面的报道较多，但关于类芽孢杆菌对植物铁营养的改善和促生方面的报道却没有。

发明内容

本发明的目的是提供一种产铁载体类芽孢杆菌及其应用，主要在花生铁营养的改善和促生方面的应用。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种产铁载体类芽孢杆菌，该菌株分类命名为伊利诺伊类芽孢杆菌(Paenibacillus illinoisensis)YZ29，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(CGMCC)，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期：2014年8月29日，保藏编号：CGMCC No.9620。

该菌株的菌落及菌体特征为：本发明的产铁载体类芽孢杆菌在LB平板培养基(酵母浸膏，5g；蛋白胨，10g；氯化钠，10g；蒸馏水，1000mL；琼脂，15-20g；121℃灭菌20min；pH7.0。)上培养24h后菌落呈圆形，乳黄色，稍隆起，边缘整齐，表面光滑。菌体呈长杆状，大小为0.5-0.7×1.2-2.0μm，产芽孢，革兰氏阳性。

该菌株的生理生化特征为：伏-普试验阴性，柠檬酸盐利用试验阴性，硝酸盐还原试验阴性，D-葡萄糖发酵试验阴性，甘露醇发酵试验阴性，L-阿拉伯糖发酵试验阳性，淀粉水解试验阳性，明胶液化试验阳性，接触酶试验阳性，氧化酶试验阴性。

上述产铁载体类芽孢杆菌在改善花生铁营养和促生方面的应用。

所述产铁载体类芽孢杆菌的应用方法，制备菌悬液，将上述菌悬液(浓度为10⁸cfu·mL^-1，菌液体积为能浸没所有种子)浸泡花生种子25-35min(优选30min)后播种；或者在花生定苗后和开花前(或后)用菌悬液灌根；或者是将上述菌悬液浸泡花生种子播种后，在花生定苗后和开花前(或后)用菌悬液灌根。

所述菌悬液的浓度为10⁸cfu·mL^-1。

灌根时的用量为：盆栽试验中每株25mL，田间试验每株200mL。

菌悬液的制备方法：将斜面保存的CGMCC9620转接到装有5-10mL(优选10mL)液体培养基(盆栽试验为LB培养基；田间试验为豆芽汁培养基)的试管中，放在恒温摇床中培养12-16h(优选12h)，温度：37℃；转速：180-200rpm。将活化好的菌液按1％接种量接入到100-200mL(优选200mL)培养基中，放入摇床培养24h，温度：37℃；转速：180-200rpm(180rpm)，然后8000rpm离心10min，弃去上清液，加入适量的无菌去离子水，制成菌悬液。