[發(fā)明專利]一株基因改性的高效解磷工程菌及其應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210382821.7
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN102876624A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設計）人: 孫立文;許仁杰;李慶財;趙學民
• 申請（專利權(quán)）人: 山東禹城瑞利源科技有限公司;北京中農(nóng)瑞利源高科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12N15/75;C05G3/00;C12R1/07
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 魯兵

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及微生物和基因工程技術(shù)領域中的一株經(jīng)基因工程技術(shù)改性（本文中改性含義與改造相同）的高效解磷細菌及其在制備生物肥料中的微生物肥料中的應用。

背景技術(shù)

磷是限制植物生長的主要營養(yǎng)元素之一，其在土壤中主要以難溶的礦物態(tài)存在。溶磷微生物在土壤磷循環(huán)相關的生物學系統(tǒng)中擔任著重要的角色，它們可以將難溶性無機磷轉(zhuǎn)化為可溶性磷（如磷酸一氫鈣等），提高作物對磷的利用率。但植物根圍的解磷微生物通常數(shù)量不足，難以發(fā)揮其效用。因此，有必要從自然環(huán)境中篩選出高效解磷菌株，制成菌劑后再施入土壤中以促進植物對磷的吸收利用。

由于芽孢桿菌具有抗逆性強，在土壤中容易定殖，適宜工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點，目前通過注冊的商品化微生物菌肥中有很多都是芽孢桿菌（Bacillus）。

微生物溶解無機磷的機理較為復雜，許多微生物的解磷過程與細胞內(nèi)有機酸的合成密切相關，弱酸性環(huán)境可促進難溶磷酸鈣溶解。

基因工程技術(shù)是把外源基因?qū)氲剿拗骶毎心康牡母脑焖拗骶倪z傳形狀的一種方法，通過此方法構(gòu)建的工程菌株，可以在分子的水平上定向的改變菌株的遺傳特性。目前，國內(nèi)外對解磷細菌的研究大量集中在解磷細菌的菌株篩選、對比、誘變、以及機理初探方面，對基因解磷機理的研究很少，解磷細菌的基因工程育種僅限于一些零星的、基礎性的研究報道。盡管分子育種是新型解磷菌選育的發(fā)展方向，但目前尚未見到利用基因工程技術(shù)對解磷微生物進行改造的報道。

與本發(fā)明相關的現(xiàn)有技術(shù)如下：

現(xiàn)有技術(shù)一：“一種解磷真菌及其在制備生物菌肥中的應用”（中國專利文獻，申請?zhí)枺?01010590115.2）。該發(fā)明采用常規(guī)方法從云南省晉寧縣磷礦廠礦土中利用解磷微生物篩選培養(yǎng)基，篩選獲得解磷真菌Penicillium?oxalicum?Mo-Po菌株。其利用Mo-Po菌株堆肥發(fā)酵煙草廢棄物制備的生物菌肥能作為各種蔬菜種植中的基肥，在土壤含磷量較高的農(nóng)田里能夠作為化學磷肥的替代品。其缺點是篩選解磷真菌時采集的樣品來源范圍小，使得篩選的解磷真菌的種類較少，且在傳代的過程中容易蛻化，在進一步的純化過程中容易失去解磷能力。此外，該發(fā)明所用的篩選方法為常規(guī)方法，未涉及利用基因工程技術(shù)對解磷菌進行遺傳改造。

現(xiàn)有技術(shù)二：“一株具有解磷作用的枯草芽孢桿菌及其應用”（中國專利文獻，申請?zhí)枺?01010532768.5）。該發(fā)明從山東省濟寧市田間土壤中分離到一株枯草芽孢桿菌(Bacillus?subtilis?XF-8)，該菌株能產(chǎn)生中性植酸酶，對有機磷具有解磷作用。其缺點為所使用的枯草芽孢桿菌只對土壤有機磷具有解磷作用，對難溶性無機磷無效。此外，該發(fā)明未涉及利用基因工程技術(shù)對解磷菌株進行遺傳改造。

現(xiàn)有技術(shù)方案三：“芽孢桿菌解磷工程菌株的構(gòu)建”（中國專利文獻，申請?zhí)枺?2145369.1）。該發(fā)明應用誘變效率高、突變幅度大的新型誘變技術(shù)—離子束注入方法構(gòu)建工程菌，使芽孢桿菌分解有機磷和無機磷的能力增強。其缺點為得到的工程菌利用的是物理誘變技術(shù)，此技術(shù)一方面產(chǎn)生的有益突變頻率低，另一方面難以有效的控制變異的方向和性質(zhì)。此外，該發(fā)明也未涉及利用基因工程技術(shù)對解磷菌進行遺傳改造。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一株對土壤中的無機磷具有較好的溶解效果的高效解磷工程菌。

本發(fā)明所提供的高效解磷芽孢桿菌，為解淀粉芽孢桿菌（Bacillus?amyloliquefaciens）PS57H1?CGMCC?No.6089。

所述解淀粉芽孢桿菌（Bacillus?amyloliquefaciens）PS57H1?CGMCC?No.6089是革蘭氏陽性桿菌，頂端生芽孢；在YPD培養(yǎng)基上生長良好，48h形成直徑2-3mm大小的圓形菌落，有運動性，好氧，菌落呈白色有光澤，表面濕潤、平坦，邊緣整齊；生長溫度范圍：25℃-37℃，最適生長溫度：30℃-37℃；生長酸堿度范圍：pH?2-9，最適pH值為7.0。

本發(fā)明進一步提供一種高效解磷微生物菌劑，其活性成分為前述的解淀粉芽孢桿菌（Bacillus?amyloliquefaciens）PS57H1CGMCC?No.6089的發(fā)酵液或發(fā)酵液干燥得到的固體菌劑。

該高效解磷微生物菌劑，為所述發(fā)酵液與草炭、輕質(zhì)碳酸鈣經(jīng)混合、粉碎得到的，三者混合比例為1:3-5:0.03-0.05，優(yōu)選1:4:0.04（重量比）。