[发明专利]一株决明属根瘤菌TXR2 及其应用

说明书

本发明公开了一种根瘤菌TXR2及其应用，属于微生物技术领域。该菌株是从决明属牧草新鲜根瘤中分离和纯化，PCR检测nodA gene，并经16S rDNA分子生物学鉴定所得，确定为慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）的新菌株系，并命名为天圆2号。于2018年4月10日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO：M2018193。本发明的根瘤菌TXR2通过实验室盆栽回接试验证明其具有高效结瘤和固氮能力强的特性，接种该根瘤菌能够显著提高决明属牧草的根瘤数、根瘤固氮效率、生物量和植株氮含量，进而达到培肥地力和改善生态环境的效果。

技术领域

本发明属于微生物领域，具体涉及一株决明属根瘤菌 TXR2 及其应用。

背景技术

我国约有 5690 万 hm²酸性土壤，占总耕地面积42.2%以上。近年来，随着大量化学氮肥的施用，土壤酸化日趋严重。我国酸性土壤主要集中在长江以南地区，该地区光、热、水等资源丰富，但土壤瘦瘠、粘重、pH 值低及养分有效性低，严重制约了该地区农业的快速发展。在生产上，往往通过施用大量化肥来提高作物产量。但是大量化肥的投入不仅会导致土壤板结及进一步酸化，而且还会造成水体富营养化和地下水的污染，严重破坏生态环境。

通过种植豆科植物结合根瘤菌接种技术，来改良土壤、提高土壤肥力是目前较为认可的一种途径。豆科植物能与根瘤菌结合形成互利互惠的共生关系。根瘤菌从宿主植物得到生长所需的碳水化合物及其他养分，而宿主植物则从根瘤菌生物固氮过程中获取氮素营养，以达到提高农作物产量和降低化肥使用量的效果，进而在减少水土污染的同时保持农业的可持续发展。

决明属植物(Chamaecrista spp. Greene.)是热带、亚热带地区重要的豆科植物，包括乔木、灌木和草本等三类。圆叶决明(Chamaecrista rotundifolia (Pers.) Greene)原产于澳大利亚，是决明属半直立型多年生豆科草本植物，具有固氮效率高、耐贫瘠、生物量较大、花色艳丽，特别适应酸性土壤等特性。1996 年，福建省农业科学院从澳大利亚牧草种质资源中心引进圆叶决明，并将其作为改良酸性土壤的豆科绿肥型牧草，在福建、广东和广西等酸性土壤地区推广种植。但是，圆叶决明在自然条件下结瘤慢且少、固氮效率较低，严重影响其种植及推广应用。因此，为提高圆叶决明的结瘤率和固氮效率，急需筛选出结瘤率高和固氮能力强的根瘤菌菌株，以提高决明属牧草的固氮效率，进而达到培肥地力和改善生态环境的效果。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一株决明属牧草根瘤菌 TXR2，该菌株的分类命名根瘤菌（Bradyrhizobiumsp.）TXR2，是慢生根瘤菌属的新菌株系，于 2018 年 4 月10 日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为 CCTCC NO： M2018193，保藏地址为：武汉大学。该菌株具有结瘤率高和固氮能力强的特点。

本发明的另一个目的是将上述根瘤菌 TXR2，应用在豆科决明属植物共生固氮中，通过提高圆叶决明的生物固氮能力，促进其生长，达到决明生产中减肥增效的目的。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案来实现的：

1 根瘤菌菌株的分离和纯化

1）取圆叶决明新鲜、成熟且个大饱满的根瘤，用水冲洗干净，并用滤纸吸干表面水分；

2）放入95%（w/v）的酒精中处理 3~5 分钟，再放入0.1% （w/v）HgCl₂ 中，灭菌 3~5分钟，取出后用无菌水冲洗 5~6 次；

3）在火焰灭菌的载玻片上切成两半，用无菌镊子夹住半个瘤，切口面向 YMA 培养基表面划线，倒置后在 28℃ 下培养。YMA 培养基的配方如表 1 所示：