[發明專利]一種產ACCD的植物內生細菌及其土壤修復菌劑和應用

有效

• 申請號: 201110377736.7
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN102391974A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 盛下放;何琳燕;黃智;張艷峰;張文輝
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N11/14;B09C1/10;C12R1/01
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

技術領域

本發明屬于農業和環境污染治理技術領域，涉及一種產ACCD的植物內生細菌及其土壤修復菌劑和應用。

背景技術

礦產資源開采和礦山開發引起的環境問題是全球普遍關注的問題，越來越受到人們的重視，主要由于其中鎘、鉛、錳、鋅等重金屬有毒元素向環境的釋放。重金屬污染土壤的植物修復技術因其成本低廉、環境友好而成為世界各國關注的熱點，成為礦區環境恢復的最佳策略。但其在實施過程中也存在不少問題，如土壤重金屬的生物有效性低，不利于植物對重金屬的吸收和清除；超積累植物通常生長緩慢、生物量小等，這些缺點嚴重影響了植物修復的效率。如何促進超積累植物生長、提高重金屬吸收是植物修復技術中的關鍵。

重金屬污染等多種脅迫環境均能導致植物體內乙烯的大量積累，而內源乙烯的過量產生將導致植物根部生長發育受阻或死亡。高等植物體內乙烯的合成前體物質為ACC(1-氨基環丙烷-1-羧酸)。研究發現，多種植物促生細菌可分泌ACC脫氨酶(ACCD)，將植物乙烯前體ACC分解成為α-丁酮酸和氨，這樣可大大減少植物有害乙烯的產生，促進植物的生長發育。研究已證明接種ACCD產生細菌的植物會增大根部的長度及根密度。Belimov等首次報道了細菌ACCD活性與促進植物組織中Cd的積累量的增多呈正相關。Rajkumar和Freitas、Jiang等和Rodriguez等的研究都已表明產ACCD的菌株能夠通過促進植物生長，來增強植物-微生物聯合修復土壤重金屬污染，在植物修復重金屬污染土壤中具有應用潛力。

發明內容

本發明的目的就是提供一種高產ACCD的植物內生細菌。

本發明的另一目的是提供由該高產ACCD的植物內生細菌制備的土壤修復菌劑。

本發明的又一目的是提供該細菌的應用。

本發明的目的可通過如下技術方案實現：

一種高產1-氨基環丙烷-1-羧酸脫氨酶的植物內生細菌Jp3-3，分類命名為Pantoea?agglomerans?Jp3-3，保藏于中國典型培養物保藏中心，保藏日期為2011年7月13日，菌種保藏號為CCTCC?NO：M?2011250。Jp3-3(CCTCC?NO：M?2011250)是從中國江西省某銅尾礦區生長的小飛蓬(Comnyza?canadensis)莖中分離得到，經鑒定為Pantoea?agglomerans。主要生物學特性為：G^-，菌體為短桿狀；乙酰甲基甲醇(V.P.)、檸檬酸鹽、精氨酸脫羧酶反應陽性，淀粉水解、過氧化氫酶反應陰性；能在以ACC為唯一氮源的培養基上生長良好，ACCD酶活性最高達402μM?α-KB?h^-1mg^-1。LB培養基上生長良好，單個菌落圓形，邊緣整齊，直徑1～3mm，白色，不透明。

一種含有所述的保藏號為CCTCC?NO：M?2011250的Jp3-3菌株的生物修復制劑。

所述的生物修復制劑優選為液體制劑，其中含有保藏號為CCTCC?NO：M?2011250的Jp3-3菌株有效活菌數為10億個/毫升以上。

其中，所述的液體制劑是通過常規的液體深層發酵方法發酵Jp3-3菌株制備得到。

所述的生物修復制劑還可優選為固體制劑，其中含有保藏號為CCTCC?NO：M?2011250的Jp3-3菌株有效活菌數為2億個/克以上。

所述的固體制劑是使用草炭、蛭石或其他載體吸附保藏號為CCTCC?NO：M?2011250的Jp3-3菌株發酵液配制成顆粒劑或粉劑。

所述的保藏號為CCTCC?NO：M?2011250的Jp3-3菌株在土壤重金屬污染的植物修復中的應用。

所述的含Jp3-3菌株的生物修復制劑在土壤重金屬污染的植物修復中的應用。

一種所述的含Jp3-3菌株的生物修復制劑用于土壤重金屬污染的植物修復方法：在含重金屬的濕潤土壤中播種植物種子，每千克土壤接種10⁸個細菌/mL的菌液10～20mL，分1-2次接種。

有益效果

本發明所述的植物內生細菌Jp3-3菌株(CCTCC?NO：M?2011250)能耐受多種重金屬(Cu、Pb、Cd、Ni的最小抑制濃度分別為3.1、4.8、4.5、0.9mM)。

本發明所述的高產ACCD的植物內生細菌Jp3-3菌株(CCTCC?NO：M?2011250)及其強化植物土壤重金屬污染修復的方法與現有技術相比有如下優點：