[發明專利]氫氧化細菌WMQ-7及其分離方法和應用

無效

• 申請號: 201110191379.5
• 申請日: 2011-07-09
• 公開（公告）號: CN102268391A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 王衛衛;蒙淵;付博
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N11/04;C12N11/14;C05F11/08;C12R1/40
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 謝鋼

技術領域

本發明涉及氫氧化細菌WMQ-7及其分離方法和應用，具體涉及一種不含吸氫酶的豆科植物根際土壤中分離培養出的氫氧化細菌惡臭假單胞菌（Pseudomonas?putida）WMQ-7及其微生物制劑，該氫氧化細菌WMQ-7菌株于2011年3月8號保藏于武漢大學中國典型培養物中心，保藏編號為CCTCC?M?2011060。

背景技術

豆科作物的輪作、間作效益多被認為是來自豆科作物根部的殘留氮的作用，而新近的研究表明氮肥并不能完全取代豆科作物的輪作效果，大約75%的增產效應還不能用已有的理論來解釋。研究發現，不含吸氫酶（Without?Uptake?Hydrogenase，HUP^－）的根瘤菌在固氮過程中釋放的H₂能夠促進根際氫氧化細菌的生長，并進一步促進植物生長，即“氫肥理論”。即Hup^-豆科根瘤在固氮過程中釋放的H₂可以通過改變豆科根瘤周圍的特定土壤微生物種群——氫氧化細菌來促進植物的生長。最新研究表明，某些氫氧化細菌通過促進植物對礦質元素的吸收和利用、產生某種促進植物生長的代謝物、抑制有害病原菌等，直接或間接增進土壤肥力、增強植物抗病和抗干旱能力調控作物生長。

氫氧化細菌是能夠利用H₂作為能源并同化CO₂作為碳源的一類細菌，在自然界中氫氧化細菌的營養要求比較簡單，而分離培養氫氧化細菌的培養基，需要特定的營養和條件，如以銨鹽形式存在的氮元素、鈉或鉀的磷酸鹽、硫酸鎂、鐵鹽和鈣鹽。多年來人們一直致力于如何有效分離、純化出氫氧化細菌，以便進行進一步的研究，但由于氫氧化細菌的生長需要消耗H₂，導致菌株的分離工作極其困難，這是因為H₂混合氣體存在一定的安全隱患（H₂濃度≥5%易于爆炸）。培養設備、混合氣體濃度、培養基的營養成分、溫度、pH及鹽濃度等都可能影響氫氧化細菌的生長。

氫氧化細菌屬于植物根際促生菌（Plant?Growth-Promoting?Rhizobacteria，PGPR），對農作物的增產具有重要作用，其研究價值已引起廣泛重視。由于技術限制，至今未得到大面積推廣應用。選擇正確的氫氧化細菌的分離培養方法，構建完善的培養體系，是實現大規模菌種選育工作的基礎，進一步制備出促進植物生長的氫氧化細菌制劑，是當前所面臨的主要問題。

因此，本發明的發明者在研究土壤微生物的同時，采用氣體循環培養體系，模擬自然土壤環境，從豆科作物根際土壤中篩選出自然條件下的優良氫氧化細菌。分離鑒定了可定植于小麥植物根系內外的氫氧化細菌WMQ-7，并發現該菌株可替代豆科作物固氮過程中釋放的氫氣的作用，促進農作物生長，大幅度地減少土壤的退化和水系的污染，改善土壤肥力，促進農業的可持續發展。

發明內容

本發明的目的是提供一種氫氧化細菌WMQ-7及含有氫氧化細菌WMQ-7或由其產生的次級代謝物的環境親和性氫氧化細菌制劑。

本發明的另一目的是提供上述氫氧化細菌的分離方法。

本發明的氫氧化細菌為惡臭假單胞菌（Pseudomonas?putida）WMQ-7，已于2011年3月8號在武漢大學中國典型培養物中心保藏，其保藏登記號為CCTCC?M?2011060。

在自然條件下，氫氧化細菌WMQ-7定植于植物根系內外，分泌植物生長促進物質，并通過對植物病原菌的拮抗作用來抑制多種病原體的生長。

本發明的氫氧化細菌WMQ-7為在28℃的MSA培養基中培養的革蘭式陰性桿狀細菌。

本發明的氫氧化細菌的分離培養方法首先是利用持續通H₂的培養裝置實現對土壤樣品的富集，然后將其稀釋涂布于MSA培養基平板，篩選能夠以H₂為能源并同化CO₂為唯一碳源的菌株，進而純化并轉接MSA培養基斜面，氣相色譜檢測菌株的H₂消耗量，從而進一步篩選出H₂消耗能力比較強的氫氧化細菌。而后經過實驗室發酵，制備氫氧化細菌制劑不同劑型，最后分析氫氧化細菌制劑不同劑型對冬小麥促生效果。

其鑒定特征如下：

1、生理生化特征

WMQ-7菌株的生理生化特征顯示在表1中。