[發明專利]紅樹植物根際促生固氮菌(DZY－HS14)及其應用

無效

• 申請號: 200810028970.7
• 申請日: 2008-06-23
• 公開（公告）號: CN101298600A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 董俊德;楊志浩;張燕英;凌娟;王友紹;張偲;吳梅林
• 申請（專利權）人: 中國科學院南海海洋研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C05F11/08;C12R1/07
• 代理公司: 廣州科粵專利代理有限責任公司
• 代理人: 余炳和;胡楫

技術領域：

本發明屬于生物技術領域，特別是涉及一種對紅樹林植物具有良好促生效果紅樹林根際固氮菌及其制備生物固氮菌肥的應用。

背景技術：

紅樹林為自然分布于熱帶、亞熱帶海岸潮間帶的木本植物群落，覆蓋大約60-75％熱帶和亞熱帶海岸，對維護海灣河口的生態平衡起重要作用，是海洋生產力的重要組成部分(Holguin?et?al.，2001)，被認為是具有較高生產力的生態系統。該生態系統具有較高的有機質水平(全球每年凋落物為100TgC)，為毗連的沿岸水域和相關的生物群落生境提供有機物(Holguin?et?al.，2001；Lugomela?and?Bergman，2002)。然而紅樹林生態系統的無機營養較貧乏，尤其是無機氮水平較低(Holguin?et?al.，1992；Vazquezet?al.，2000)，固氮生物的生物固氮被證明是紅樹林生態系統無機氮的主要來源(Hicks?and?Sylvester，1985；Kyaruzi?et?al?2003)。生物固氮作為紅樹林生態系統和生源元素生物地球化學循環的重要環節，對紅樹林生態系統及生態環境產生極大的影響。

由于人類的過度開發、圍海造地和都市化等行為，使全球的紅樹林正以驚人的速度減少，據聯合國糧農組織保守的數據估算，紅樹林正以每年平均減少1-2％的速度消失，其速度甚至超過了珊瑚礁和熱帶森林的消失速度。在發展中國家中，消失的速度更快，而紅樹林的90％以上位于發展中國家。美國紅樹林行動項目組負責人Aheredo(1999)認為，熱帶亞熱帶國家曾在3/4的海岸線上分布有紅樹林，現在僅剩下不到一半，而且大部分紅樹林為嚴重退化的生態系統。科學家預言，如果任其發展，在未來的近100年內，人類將徹底失去紅樹林(Duke，2007)。

近年來，紅樹林生態系統的維護和紅樹林植株的保育等研究成為熱門研究領域，也有多個國際組織和團體發起的旨在保護紅樹林的國際會議?！吨袊?1世紀議程》(1994)優先項目計劃中把紅樹林恢復與重建技術納入了議事日程。ITTO組織，2002-2006年的計劃目標亦把紅樹林生態系統恢復列為首要資助目標之一(廖寶文，2005)。可見紅樹林濕地生態系統的恢復工作亟需我們大力開展，但無論理論的研究還是實際恢復工作的開展都面臨較大困難。

紅樹林的恢復建設工作一直比較緩慢，這主要是由于紅樹林造林成活率極低(廖寶文，1999)。墨西哥和印度等國家的科學家利用植物生長促生菌(PGPB，plant?growth-promoting?bacteria)對紅樹林進行促生，取得了一定階段性進展，但發現的適合紅樹林促生的菌種仍為少數，此類菌種依舊缺少且多數被保密收藏。

目前中國林業科學研究院熱帶林業研究所正與墨西哥西北生物研究中心合作，引進相關菌種對我國主要紅樹植物進行接種測試和相關菌劑研究，以期解決我國灘涂地段紅樹林造林成活率極低的棘手問題。然而，引進菌種在我們國家紅樹林中的成活率小，并且也存在外種入侵所會產生的各種隱患。

發明內容：

本發明的目的是提出一株從中國熱帶紅樹植物根系中篩選出的，具有較高的生物固氮活性的紅樹植物根際促生固氮菌新種。

本發明的另一目的是提出所述的紅樹植物根際促生固氮菌在制備生物固氮菌肥的應用。

本發明所提出的紅樹植物根際促生固氮菌，是從海南省三亞市的熱帶紅樹林區紅樹植物根際沉積物樣品中篩選出來的固氮菌新種。其分類命名為：芽胞桿菌屬Bacillus?sp.DZY-HS14。該菌于2007年4月13日保藏于中國典型培養物保藏中心(CCTCC，地址：中國武漢市武漢大學)，保藏編號：CCTCC?NO：M207043。

本發明所述菌種的菌學特性描述如下：

革蘭氏陽性，桿狀，產生橢圓形芽孢(圖1--圖4)，有周生鞭毛。0.1×4-9μm，個體差異很大(如圖6)。氧化酶陽性，接觸酶陽性，好氧或者兼性厭氧。在Ashby、LB以及BUG培養基上生長良好。在Ashby培養基上經過5d左右培養可以長為直徑4-5cm左右，白色、圓形、邊緣整齊的扁平菌落(如圖1)。對抗生素多數敏感，抗藥性較小。芽孢桿菌是常見固氮菌種。該屬細菌在紅樹林中也有發現過，并報道過有固氮作用。乙炔還原法(ARA)表明該菌可以利用N₂作為氮源，且具有較高的生物固氮活性，純培養條件下，其固氮活性25-80umolC₂H₂h^-1mg^-1鮮重。