[發明專利]一種具有解磷、解鉀能力的弗氏檸檬酸桿菌及其應用

有效

• 申請號: 201410237346.3
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104371945B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 朱曉麗;宋進喜;馬俊杰;李賀
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C05G3/00;C12R1/01
• 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

本發明涉及一種高效解磷弗氏檸檬酸桿菌（Citrobacter?fredndii）及其應用，屬于農業微生物技術領域。?

技術背景

磷是植物營養三大要素之一，而磷供應不足已逐漸成為限制農作物產量和品質的最重要因素之一。土壤中總磷含量充足，含有0.02-0.5%的總磷，但大多以難溶性無機磷酸鹽的形式存在(主要是磷酸鈣、磷酸鋁、磷酸鐵，在堿性土壤中以磷酸鈣為主)，只有1%是以植物能夠直接吸收利用的可溶性磷鹽形式存在。為滿足作物生長需要，全世界每年要向土壤施用近3000萬噸磷肥，但其中的80%由于吸附、沉積或固定作用成為植物難以吸收利用的無效磷，成為土壤磷的主體。據統計，我國有74?%的耕地土壤缺磷，但是很多土壤全磷含量卻很高。張福鎖等對我國黃土高原7省區的調查，土壤有效磷含量平均為?6mgP?/Kg，而全磷量則達到1230mgP/Kg，為有效磷的205倍。我國從1949年到1992年間累計施入農田的磷肥有7880.9×10⁴t(P₂O₅)，其中大約有?6000×10⁴t(P₂O₅)積累在土壤中沒有被利用，其當季利用率僅為5%～25%。而停留在土壤的磷素又易隨雨水或灌溉流失進入水體，導致水體富營養化污染。因此，如何挖掘土壤潛在的磷庫資源，提高磷的利用率，一直是科學工作者研究的熱點課題之一。?

土壤磷素分為無機態磷和有機態磷兩大類。礦質土壤以無機磷為主，有機磷約占全磷的20%～50%。植物主要利用土壤中的無機態磷，其吸收磷素的化學形態主要是H₂PO₄^-和HPO₄^2-，而土壤中的磷卻主要以非溶態存在。影響土壤中磷利用率的因素很多，其中微生物對土壤中磷的利用率影響最大。研究證明：土壤中存在大量的微生物，其中一些微生物能夠通過代謝物活化難溶性磷，增加土壤中有效磷含量，促進作物生長，具有這種能力的微生物稱為解磷菌或溶磷菌(phosphate?solubilizing?microorganisms，PSM)。解磷菌除了溶解土壤中難溶性或不溶性的磷素外，部分解磷菌還具有解鉀、產生吲哚乙酸、鐵載體、合成ACC脫氨酶等促進植物生長作用。具有解磷能力的微生物種類很多，目前報道的解磷菌主要有芽孢桿菌屬、歐文氏菌屬、假單胞菌屬、土壤桿菌屬、沙雷氏菌屬、青霉菌屬和黃桿菌屬等，但對具有解磷能力的不動桿菌屬的報道甚少。陳守文等[專利號：CN101851596?B]報道了一株具有解無機磷能力的丁酸梭菌，其解無機磷能力為204.70±25.78mg/L,解植酸鈣能力為52.31±12.60mg/L。林啟美等報道：溶解磷礦粉能力較強的細菌溶磷能力為26.92-43.34mg/L，大多數真菌則為59.64-145.36?mg/L。由此可見，目前我國用于生產的解磷菌株，其解磷能力較低，應用效果不穩定。另外，從自然界分離的大部分野生的解磷菌都存在生長緩慢、存活性弱、有效期短、解磷和促生長能力較低以及對土壤環境要求苛刻等缺點，不能滿足作為促生微生物肥料的需要。為此，進行野生菌種的改性，打破野生菌種的正常代謝，使之產生所需要的目標代謝產物（如提高解磷、解鉀能力等）、提高其抗性能力等，要達到此目的，主要措施就是需要進行菌種的選育，如進行物理和化學誘變等。?

目前，微生物的改性主要有誘變和基因工程的方法，但是對于微生物肥料，因為是將活的菌體直接施入土壤和環境中，因此在我國的菌肥標準中明確限制基因工程菌的應用。射線、核輻射和化學誘變是目前普遍使用的誘變育種手段，但長期使用一種誘變劑往往會使菌株產生抗性，要想獲得更大的變異就必需采用新的誘變源。等離子體輻射是直接在生物分子上沉積能量，引起基因突變，從而達到誘變育種的目的。采用該方法誘變具有突變頻率高、突變譜廣、生理損傷小等優點。另外，采用等離子體和紫外線兩種誘變劑的交替和復合使用,?可以有效避免使用單一誘變劑產生的誘變飽和效應。?

發明內容

本發明的目的之一是針對現有技術存在的不足，通過紫外線-等離子體復合誘變獲得一株具有較高解無機磷能力的弗氏檸檬酸桿菌，該菌株還具有一定的解有機磷和解鉀能力，具有ACC脫胺酶活性，能夠產生一定量的吲哚乙酸，促進植物生長；?

本發明的目的之二是提供含有上述弗氏檸檬酸桿菌的微生物菌劑及其制備方法；

本發明的目的之三是提供上述弗氏檸檬酸桿菌在農業生產中的應用。

本發明實現過程如下：?