[發明專利]一種高效降解煙嘧磺隆的黑曲霉菌及其應用

有效

• 申請號: 201310562398.3
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103805519A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 趙斌;張金林;董金皋;邢繼紅;霍靜倩
• 申請（專利權）人: 河北農業大學
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;B09C1/10;C05G3/00;C12R1/685
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及微生物和環境保護領域，特別是涉及黑曲霉在受磺酰脲類除草劑污染土壤修復中的應用。?

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技術背景

磺酰脲類除草劑是目前世界上使用量最大的一類除草劑，它是由美國杜邦公司于20世紀70年代研究成功，并于1982年首次開發出麥田除草劑氯磺隆，之后又開發出許多的高效、廣譜、低毒、高選擇性磺酰脲類除草劑。此類除草劑作用于植物的乙酰乳酸合成酶(ALS)，導致無法合成支鏈氨基酸（纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸），從而使細胞受到抑制，對許多一年生或多年生雜草有特效，廣泛應用于防除稻田、大豆田、玉米田、麥類作物田、油菜田、草坪和其他非耕地雜草。由于該類除草劑對哺乳動物具有低的毒性，使用量很低，除草活性高等優點，在世界范圍內普遍應用。不僅如此，磺酰脲之所以快速發展并被很好接受的原因還在于其與環境相容性好，該類除草劑應用面積在不斷擴大，新的品種也不斷產生，至今已有幾十個品種被商品化。我國目前廣泛應用的磺酰脲類除草劑品種主要有吡嘧磺隆、煙嘧磺隆、胺苯磺隆、苯磺隆、氯嘧磺隆、芐嘧磺隆等，能防除大多數禾本科和闊葉雜草。?

磺酰脲類除草劑自問世以來，為世界的農業生產作出了巨大的貢獻，由于其具有極高的殘留活性和選擇性，在其使用過程中已遇到一些難題，最突出的就是對后茬作物的長殘留藥害問題，由于該類除草劑的遷移淋溶性較弱，當其殘留達到一定劑量后就會對后茬作物造成藥害。煙嘧磺隆、綠磺隆、甲磺隆已成為我國長殘效除草劑品種。該類除草劑具有選擇性強、生物活性高的優點，但其對不同作物的敏感性差異很大，例如在土壤中殘留的氯磺隆和甲黃隆就很容易對后茬敏感作物產生藥害。?

農藥在防治病蟲害中發揮著重要的作用，隨著農藥的大量使用，農藥特別是化學農藥在其生產、運輸、貯存、使用過程中對環境造成的污染也越來越嚴重。微生物的資源豐富、處理相對簡單、容易進行篩選誘變和通過轉基因技術構建高效能新菌株或者通過降解酶系統及降解酶的固定化可更有效的處理農藥污染。農藥的微生物降解研究開始于20世紀40年代末，60年代中后期由于大規模化學農藥的使用帶來了日益嚴重的環境污染問題，農藥的微生物降解研究越來越受到重視。本課題組研究人員對除草劑、殺蟲劑、殺菌劑、殺線蟲劑的微生物降解進行了深入細致的研究，通過近幾年研究工作，已經確定了土壤和水環境的農藥降解中微生物起了主要作用，分離到一批能降解或轉化某種農藥的微生物類群，在實踐生產及環境保護中具有重要的應用價值。?

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發明內容

本發明的目的在于提供一種新的黑曲霉(Aspergillus?niger)菌株，所述菌株對磺酰脲類除草劑有明顯的降解作用。?

本發明所述的黑曲霉(Aspergillus?niger)于2013年11月6日保藏在中國微生物菌種保藏委員會普通微生物中心，地址為北京市朝陽區北辰西路1號院3號，保藏編號為CGMCC?No.8438。

本發明所提供的黑曲霉是從煙嘧磺隆農藥廠的污水處理池中分離得到的，其實驗室命名為菌株ND1（nicosulfuron?degradation）。?

將菌株ND1在PDA培養基上培養，肉眼觀察菌落生長特征、測量菌落生長速度，光學顯微鏡下觀察菌絲形狀及孢子大小、形狀、類型等。通過觀察發現，自中伸出，直徑15～20pm，長約1～3mm，壁厚而光滑。頂部形成球形頂囊，其上全面覆蓋一層?；鸵粚有」＃」Ｉ祥L有成串褐黑色的球狀,?直徑2.5～4.0μm。分生孢子頭球狀，直徑700～800μm，褐黑色。蔓延迅速，初為白色，后變成鮮黃色直至黑色厚絨狀,背面無色或中央略帶黃褐色。根據《真菌鑒定手冊》等方法初步鑒定菌株ND1為黑曲霉屬，利用分子生物學技術對其ITS序列鑒定后該菌為黑曲霉Aspergillus?niger。?

進一步地，本發明提供上述黑曲霉在受磺酰脲類除草劑污染土壤修復中的應用。?

優選地，磺酰脲類除草劑為煙嘧磺隆。煙嘧磺隆是一種重要的磺酰脲類除草劑，可以防除一年生和多年生禾本科雜草、部分闊葉雜草。研究表明，對藥敏感性強的雜草有椑草、狗尾草、野燕麥、反枝莧；敏感性中等的雜草有本氏蓼、律草、馬齒莧、鴨舌草、蒼耳和苘麻、莎草；敏感性較差的雜草主要有藜、龍葵、鴨趾草、地膚和鼬瓣花。?