[发明专利]抗逆地嗜皮菌及其应用

说明书

本发明公开了抗逆地嗜皮菌及其应用。本发明提供了抗逆地嗜皮菌(Geodermatophilus resistens)BI304，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为CGMCC No.25921。本发明菌株BI304具有碱性磷酸酶活性，是一株功能性的地嗜皮菌菌新物种，在垃圾处理、土壤修复、沙漠治理、土质改良等方面具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及微生物领域，具体涉及抗逆地嗜皮菌及其应用。

背景技术

在基于16S rRNA基因序列分析的放线菌系统分类框架中，地嗜皮菌科(Geodermatophilaceae)放线菌是细菌域——放线菌门(Actinobacteria)——放线菌纲(Actinobacteria)——放线菌亚纲(Actinobacteridae)——弗兰克氏菌目(Frankiales)中的一个科，地嗜皮菌属是其典型属。地嗜皮菌科是放线菌中一个比较年轻的分类单元(Zhi XY,Li WJ,Stackebrandt E.An update of the structure and 16S rRNA genesequence-based definition of higher ranks of the class Actinobacteria,withthe proposal of two new suborders and four new families and emendeddescriptions of the existing higher taxa.Int J Syst Evol Microbiol2009；59:589–608；Montero-Calasanz MDC,Meier-Kolthoff JP,Zhang DF,Yaramis A,Rohde M etal.Genome-scale data call for a taxonomic rearrangement ofGeodermatophilaceae.Front Microbiol 2017；8:2501.)。1968年，Luedemann建立嗜地皮菌属(Geodermatophilus)(Luedemann GM.Geodermatophilus,a new genus of theDermatophilaceae(Actinomycetales).J Bacteriol 1968；96:1848-1858.)。1980年，Skerman等将其正式收入《核准的细菌名录》(Skerman VBD,McGowan V,SneathPHA.Approved lists of bacterial names.Int J Syst Bacteriol1980；30:225-420.)。微生物纯培养技术上的困难曾一度阻碍了地嗜皮菌属等相关放线菌研究的进展，在很长一段时间内，地嗜皮菌属只囊括唯一的模式种以及四个命名无效的亚种，即G.obscures和G.obscurus subsp.amargosae、G.obscurus subsp.utahensis、G.obscurussubsp.dictyosporu、G.obscurus subsp.everesti。1996年Normand曾提议建立地嗜皮菌科，但一直未能得到公认；直到2006年，Normand综合了地嗜皮菌属(Geodermatophilus)、芽生球菌属(Blastococcus)和贫养杆菌属(Modestobacter)等3个属的共同特征，全面概括了地嗜皮菌科的典型特征，终于使嗜地皮菌科被正式编入放线菌的一个科。近些年，对地嗜皮菌属放线菌的研究取得了较好的进展。截止到目前，地嗜皮菌属已成为该科最大的一个分支，涵盖了24个种(https://lpsn.dsmz.de/genus/geodermatophilus)。近些年，随着放线菌分离、培养研究方法的改进，不断有新的成员从撒哈拉沙漠(Montero-Calasanz Mdel C,Goker M,Potter G,Rohde M,Sproer C,Schumann P,Gorbushina AA,KlenkHP.Geodermatophilus africanus sp.nov.,a halotolerant actinomyceteisolated from Saharan desert sand.Antonie Van Leeuwenhoek 2013；104:207-216.)、干热河谷(Nie GX,Ming H,Li S,Zhou EM,Cheng J,Yu TT,Zhang J,Feng HG,Tang SK,LiWJ.Geodermatophilus nigrescens sp.nov.,isolated from a dry-hot valley.AntonieVan Leeuwenhoek 2012；101:811-817.)、植物根际土壤(Zhang YQ,Chen J,Liu HY,ZhangYQ,Li WJ,Yu LY.Geodermatophilus ruber sp.nov.,isolated from rhizosphere soilof a medicinal plant.Int JSyst Evol Microbiol 2011；61:190-193.)、草地土壤、湖水沉积物表面、白云石大理岩、深海沉积物、极地土壤、植物体内以及生物土壤结皮等环境分离获得，其中沙漠生境来源的居多(https://lpsn.dsmz.de/genus/geodermatophilus)。地嗜皮菌属放线菌，细胞呈球状或棒状；部分菌株能够形成运动性孢子；细胞壁比较厚；菌落呈橘色至黑色等深色；营养利用谱广。这些表型特征都有利于菌株在电离辐射波动较大、温度、湿度、pH值变化剧烈、营养极其贫乏的环境中生存和传播。该属菌株细胞壁肽聚糖含有meso-DAP,优势呼吸醌是MK-9(H₄),极性脂主要包括双磷脂酰甘油(DPG)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰胆碱(PC)以及一些含糖基团的磷脂(GPL)地嗜皮菌属放线菌对干旱、高温、离子辐射、高盐、金属离子和低养分供给等恶劣环境的强耐受性有望使其成为我们研究生物抗逆机制的微生物模型；多种严酷的极端环境的压力胁迫下，地嗜皮菌科放线菌在代谢途径上的进化拓宽了它们对多种碳源底物的利用能力，从而进一步提升了这类微生物对岩石等不利于生命繁衍的环境的改良能力(孙红敏等.地嗜皮菌科放线菌的研究进展.微生物学报。2015,55(12)：1521-1529.)。