[发明专利]一株百菌清高效降解菌及其在棚室土壤环境中的应用

说明书

本发明涉及一株可高效降解杀菌剂百菌清的降解菌BJ1及其在棚室环境下土壤中的应用，属于生物降解技术领域，该降解菌鉴定为微嗜酸寡养单胞菌(Stenotrophomonas acidaminiphila)，菌种保藏号为CCTCC NO：M2011475。该菌株是一株可以利用百菌清为唯一碳源的降解菌，在无机盐培养液中7天后对50mg/L的百菌清降解率可达93.2％。在高温高湿的棚室环境中，菌株BJ1的施入可以促进百菌清在土壤中的降解，降解速率可提高45.6％，且能显著降低百菌清诱导的土壤基因毒性。本发明主要用于土壤特别是棚室环境下土壤中百菌清残留的生物净化，降低百菌清对环境造成的危害，起到修复百菌清污染土壤，保护生态环境的作用。

技术领域

本发明属于生物降解技术领域，涉及一株百菌清高效降解菌及其在棚室土壤环境中的应用。

背景技术

百菌清(Chlorothalonil)，化学名为2，4，5，6-四氯-1，3-苯二甲腈，分子式为C₈C_l4N₂，分子量为265.91。百菌清作为一种高效广谱氯代苯芳香族农用杀菌剂，广泛用于蔬菜、果树、水稻、小麦、棉花等多种作物，对霜霉病、白粉病、灰霉病、炭疽病等多种真菌病害具有良好的防治效果。在我国，百菌清年产量接近9000t，是使用第二多的杀菌剂。百菌清在环境中比较稳定，在农田土壤生态系统中半衰期长达6个月以上，同时由于其广泛使用，土壤中尤其是棚室土壤中检测到百菌清已有许多报道，且发现其能诱导土壤基因毒性的发生。另有研究表明，百菌清具有明显的蓄积毒性，对鸟类、鱼类及水生无脊椎动物毒性高，对大鼠肾脏具有致癌、致突变作用，对人及动物内分泌系统会产生干扰作用，美国环保署已将其列为潜在的致癌物质。鉴于百菌清在农田土壤生态系统中具有较长的半衰期以及对土壤生态系统健康具有潜在的威胁，其污染土壤的修复已成为科研工作者广泛关注的课题。

环境中的百菌清可以通过物理化学方法和生物修复方法进行降解修复，其中物理化学方法工程大，成本较高，且易造成二次污染，不适合面源污染的修复。生物修复方法具有高效安全，成本低及无二次污染等优点。在众多生物修复方法中，由于微生物广泛存在于土壤生态系统中，且可以将农药等有机污染物作为生长的营养源，对其进行分解，具有安全、效率高、廉价和无二次污染等特点，因此利用微生物进行有机物污染环境的修复具有非常广阔的应用前景。迄今为止，国内外已经报道筛选到多株高效降解百菌清的微生物，且多以细菌为主。已报道的可降解百菌清的菌株主要有蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)、苍白杆菌(Ochrobactrum lupini)、黄杆菌(Flavobacterium)、微球菌 (Micrococcus)、阴沟肠杆菌(Enterobater cloacae)等。但是，关于本发明中利用微嗜酸寡养单胞菌Stenotrophomonas acidaminiphila对棚室环境下百菌清污染土壤的生物修复目前没有报道。本发明中所筛选的微嗜酸寡养单胞菌对用于棚室环境下百菌清污染土壤的生物修复，丰富百菌清生物降解微生物资源，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一株菌株BJ1用于高效降解土壤中杀菌剂百菌清，该降解菌从土壤中分离获得，通过实验室定向诱导，能够以百菌清为唯一碳源，在偏酸且温度较高的土壤环境中能高效降解百菌清。本发明的另一目的是提供本发明降解菌BJ1的用途，其用途是降解棚室环境下土壤中杀菌剂百菌清。

本发明提供的降解菌株BJ1，根据形态学、生理生化以及16S rDNA基因序列同源性分析，鉴定为微嗜酸寡养单胞菌Stenotrophomonas acidaminiphila，于2011年12月23日保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO:M2011475。该菌为格兰氏阴性菌，不产芽孢，最适生长温度为30℃，单菌落成黄色，中央略凸起，不透明，镜检为杆状(0.4-0.5μm×0.2-0.3μm)。接触酶阳性，硝酸盐还原阳性，淀粉水解阴性，柠檬酸盐利用呈阴性，可以用葡萄糖，不利用果糖、木糖、甘露糖、蔗糖和麦芽糖，当氯化钠浓度超过7％时生长缓慢。