[發明專利]一種植物內生短小芽孢桿菌及其菌劑、制法與應用

有效

• 申請號: 201410436926.5
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN104232532B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 徐蓮;劉敏;孫紀全;吳曉磊
• 申請（專利權）人: 北京大學包頭創新研究院
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C09K17/00;C12R1/07;C09K109/00
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技術領域

本發明涉及一種植物內生的短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)，還涉及利用該芽孢桿菌生產的微生物菌劑，以及所述植物內生短小芽孢桿菌與菌劑在提高作物耐鹽能力中的應用。

背景技術

鹽堿土是指土壤含鹽量太高(超過0.3％)的土壤，土壤的鹽堿化會增加農業生產成本，甚至導致土地荒廢。據統計，我國的鹽堿地資源面積約5.27億畝，其中鹽堿耕地0.88億畝，主要分布在華北、西北和東北地區。土壤鹽堿化使我國每年造成大量的糧食減產，農田土壤鹽堿化導致的糧食減產不但造成了嚴重的經濟損失，還對國家的糧食安全構成了嚴重威脅。

治理鹽堿地改良措施有物理、化學和生物以及農業耕作措施等，包括水利改良措施(灌溉、排水、放淤、種稻、防滲等)；農業改良措施(平整土地、改良耕作、施客土、施肥、播種、輪作、間種套種等)；生物改良措施(種植耐鹽植物和牧草、綠肥、植樹造林等)；化學改良措施(施用改良物質，如石膏、磷石膏、亞硫酸鈣等)，以及利用從土壤中篩選的微生物菌株形成的肥料來改善土壤性質等。

在自然界的植物體內存在大量的內生細菌、真菌和放線菌，這些菌株不但不會引起宿主植物的疾病，反而可以通過與植物的相互作用，提高宿主植物自身抗逆境條件的能力。開發這些植物內生微生物資源對工農業生產具有重要的現實意義。

發明內容

本發明主要從具有較強鹽堿耐受能力的植物體內，篩選自身耐鹽能力強并可以提高作物耐鹽堿能力的細菌，以期提高普通作物的耐鹽能力。與改良土壤實現鹽堿地改良的微生物肥料相比，植物內生細菌可以進入作物根或莖內，與植物形成互利共生關系，通過改變植物的生理狀態，提高作物自身的耐鹽能力，本發明的植物內生細菌及其菌劑的使用操作簡便、成本低。

本發明解決的第一技術問題是克服土壤鹽堿化的不良影響，提供一種植物內生芽孢桿菌，能提高作物自身耐鹽能力，改善在鹽堿化土壤中玉米等普通作物耐鹽能力較差而導致的糧食減產。

本發明解決的第二技術問題是提供一種含有上述植物內生芽孢桿菌的微生物菌劑，可以在鹽堿土壤中使用，提高普通作物的耐鹽能力及作物在鹽堿土壤中的生長。本發明提供的菌株和菌劑可以作為微生物肥料在鹽堿化農田中使用，提高作物在中的發芽率、生物量或糧食產量。

本發明解決的第三技術問題是植物內生短小芽孢桿屬細菌和菌劑在提高作物耐鹽能力的應用。

具體來說，本發明提出了如下技術方案。

本發明的第一方面，提供了一種植物內生的短小芽孢桿菌J14-1(Bacillus pumilus J14-1；以下簡稱菌株J14-1)，菌株的保藏編號為CGMCC No.9601。本發明提供的菌株J14-1，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(CGMCC)，地址：北京市朝陽區北辰西路1號院3號中國科學院微生物研究所，保藏編號為CGMCC No.9601，保藏日期為2014年8月26日。

菌株J14-1在提高作物耐鹽能力中應用。優選的，所述J14-1菌株應用于鹽堿土壤，所述鹽堿土壤是指含可溶性鹽濃度為0～2.0％的土壤。所述短小芽孢桿菌菌株J14-1能夠定殖到作物體內。優選的，所述作物是玉米。

本發明的又一方面，一種微生物菌劑，其利用上述菌株J14-1生產得到，其活性成分為上述植物內生短小芽孢桿菌菌株J14-1。

該微生物菌劑在提高作物耐鹽能力中應用。優選的，所述微生物菌劑應用于鹽堿土壤，所述鹽堿土壤是指含可溶性鹽濃度為0～2.0％的土壤。

本發明的又一方面，該微生物菌劑通過包括下述步驟的制備方法得到：

1)斜面種培養：將權利要求1所述的短小芽孢桿菌菌株J14-1活化后接種于試管斜面上；

2)搖瓶種培養：步驟1)的得到的試管菌種接種于肉湯培養基中，恒溫震蕩培養至對數生長期；

3)種子罐接種培養：將步驟2)得到的搖瓶菌種按照10％接種量(體積比)接種于種子罐中培養至對數生長期；

4)生產罐培養：將步驟3)得到的種子罐菌種按10％接種量(體積比)接種于生產罐中，溫度控制在30～35℃進行培養，得到菌劑。

本發明提供的植物內生短小芽孢桿菌J14-1及其菌劑可以應用于含可溶性鹽濃度為0～2.0％的土壤(鹽堿土壤)，菌株可以定殖到作物體內，顯著提高玉米等作物的耐鹽能力，從而可以顯著提高玉米等作物發芽率，并明顯提高作物的生物量。使用本發明植物內生芽孢桿菌J14-1及其菌劑可以擴大玉米的種植范圍，提高作物的種植面積。

具體實施方式