[发明专利]一种可活化土壤重金属镉的弯曲芽孢杆菌（Bacillusflexus）HL‑37及其应用

说明书

技术领域

本发明属于土壤污染生物处理技术领域，更具体地，涉及一种可活化土壤重金属镉的弯曲芽孢杆菌（Bacillus flexus）HL-37及其应用。

背景技术

随着现代工业的发展，重金属进入环境导致土壤质量恶化的问题日趋严重。据农业部调查，我国遭受重金属污染的土地面积占污水灌区总面积的 64.8%，严重威胁着农业生产和人类健康。

土壤重金属污染的植物修复以其经济、环境友好、修复量大等优点逐渐为人们所重视。然而，利用植物特别是超富集植物治理污染环境仍存在很多局限性。其中，土壤重金属元素的生物有效性、以及修复植物的生长速度和生物量是影响植物修复效率的关键因素。众多研究表明，土壤重金属多数与各种矿物及有机物相结合，不能直接为植物根系吸收，需要溶解成离子态才能被吸收。

现阶段从矿区及重度污染的土壤中筛选抗重金属污染微生物的的报道较多，包括伯克霍尔德氏菌属，假单胞菌属和芽孢杆菌属。而现有技术中，从农田土壤中筛选出弯曲芽孢杆菌，并专门利用弯曲芽孢杆菌活化重金属镉的研究未见报道。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术中的不足，提供了一种可活化土壤重金属镉的弯曲芽孢杆菌（Bacillus flexus）HL-37。

本发明的目的是提供一种上述弯曲芽孢杆菌 Bacillus flexus HL-37的应用。

本发明从农田土壤中筛选出一株具有高效活化镉功能的土著微生物，利用其在根际活化土壤矿物养分，促进植物生长的同时使土壤重金属从惰性态转化为生物可利用态，有效地提高植物修复土壤重金属污染的效率。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种可活化土壤重金属镉的弯曲芽孢杆菌（Bacillus flexus）HL-37，所述菌株于2016年6月13日保藏于广东省微生物菌种保藏中心（GDMCC），保藏编号为GDMCC No.60045。

所述弯曲芽孢杆菌 Bacillus flexus HL-37的16S rDNA 序列如SEQ ID NO：1所示。

本发明同时保护由所述菌株通过发酵等生物工程手段制备得到的菌剂。所述菌剂剂型包括由蜡样芽孢杆菌制备成的颗粒剂、粉剂、溶液、悬乳液或棒剂。

本发明从污染农田根际土壤中筛选出一株具有高效溶镉功能的土著微生物，其分类命名为芽孢杆菌属的弯曲芽孢杆菌 Bacillus flexus HL-37。其具有下述性质：

菌落形态学特征：菌体细胞呈杆状，长约3-5微米，宽约1-1.2微米，产芽孢，能运动。在普通琼脂平板培养基上，28℃，培养24 h，菌落生长初期为乳白色，后期变微黄色，圆形，边缘不完整，表面微褶，菌落不透明。

生理生化特征：革兰氏染色阳性。氧化酶和过氧化氢酶反应阳性。最适生长pH 7.0-7.5。好氧菌，在20℃～40℃范围内均能生长，能水解淀粉和酪素。VP反应阴性。可耐受10%NaCl的培养基生长。在无生长因素的情况下，能以铵盐、硝酸盐和葡萄糖作为唯一碳氮源生长繁殖。

本发明的高效溶镉菌-弯曲芽孢杆菌通过溶解土壤中难溶的碳酸镉和磷酸镉等，提高镉的活性，促进超累积植物对土壤中镉的吸收。

本发明从根际土壤中筛选出具有活化镉功能的弯曲芽胞杆菌 Bacillus flexus，并以Bacillus flexus为菌种发酵培养制备得到溶镉菌剂，该溶镉菌剂能够有效溶解土壤碳酸盐结合态、磷酸盐结合态等主要结合形态镉，在促进植物生长的同时活化土壤重金属镉，有效地提高了超累积植物修复土壤重金属镉的效率。

将本发明供试菌株弯曲芽孢杆菌HL-37与未接菌的进行吸收镉含量对比，超累积植物籽粒上部和根部吸收的镉含量分别比不接菌对照增加 46.74%和47.35%。

本发明提供的溶镉菌剂不存在在生产过程中向环境排放污染物，是真正意义上的环保型土壤改良剂。且本发明提供的溶镉菌剂的制备方法，生产工艺简单，生产效率高，具有良好的经济效益和社会效益。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

本发明提供了一株可活化土壤中重金属镉的弯曲芽胞杆菌 Bacillus flexus HL-37，所述弯曲芽胞杆菌 Bacillus flexus HL-37能够显著促进植物生长的同时活化土壤重金属镉，且在活化过程中环保无毒，在制备土壤修复型菌剂中具备极大的应用前景。