[發明專利]一株高效降解阿特拉津的短小芽孢桿菌

有效

• 申請號: 201510362959.4
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN104877950B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 於麗華;王鐵軍;耿貴;殷博;惠菲;楊云;邳植;彭春雪;孫菲;劉慧
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;B09C1/10;C12R1/07
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 侯靜

技術領域

本發明屬于生物工程技術領域，特別是涉及一種能夠修復阿特拉津污染土壤的芽孢桿菌的發現。

背景技術

阿特拉津屬于均三氮苯類除草劑，是一種選擇性內吸傳導型苗前、苗后除草劑，近年來在我國廣泛使用，但其屬于長效除草劑，殘留時間較長，易對生態環境造成污染，且其殘留對后茬敏感作物有嚴重的藥害，是農業生產以及生態環境中得一個重要問題。我國近年屢次發生阿特拉津對后茬敏感作物(甜菜、甜瓜、小麥、大豆等)危害事件，直接造成嚴重的經濟損失。

微生物是降解有機污染物能力較強的生物類群。自1982年以來，學者們先后在細菌、真菌和藻類中分離得到能夠降解阿特拉津的微生物,且研究較為詳細，在放線菌方面研究的相對較少。目前已報道的能夠降解阿特拉津的主要細菌有假單胞菌屬(Pseudomonas sp.)、產堿桿菌屬(Alcaligens sp.)、土壤桿菌屬(Agrobacterium sp.)、不動桿菌屬(Acinetabacter sp.)、節桿菌屬(Arthrobacter sp.)、蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus)等。能夠降解阿特拉津的主要真菌有微紫青霉(Pencillium janthinellum)、紅垂蘑菇(Hypholoma fasciculare)、煙曲霉(Aspergillus fumigatus)、匍枝根霉(Rhizopus stolonifer)、黃丙曲霉(Aspergillus flavipes)、斜臥青霉(Penicillium decumbens)等。

隨著人們對微生物降解阿特拉津研究的深入，一些問題也逐步顯現，如在實驗室中，微生物對阿特拉津的降解效果很好，但是到環境中卻達不到預期效果，甚至與試驗室效果相反；微生物降解的次生產物的毒性問題等。本文針對阿特拉津殘留的農田污染問題，研究其微生物降解方法，采用搖瓶富集馴化方法分離篩選出降解菌株，應用形態、生理生化和分子方法對篩選出的菌株進行分類地位鑒定，明確降解菌株的生長特性和營養特性，同時并采用盆栽法(最大限度接近自然環境)對降解菌株的降解效果進行了評價。本研究在降解土壤中阿特拉津，減輕其殘留對下茬作物的危害，保障農產品安全生產，減輕生態環境污染等方面均具有重要的意義。

發明內容

本發明提供了一株高效降解阿特拉津的芽孢桿菌,其是從土壤中篩選出能夠降解土壤中阿特拉津，減輕或避免阿特拉津殘留對下茬敏感作物的危害的菌株，從而達到加速土壤殘留的阿特拉津的降解，確保作物正常生長，保障農產品安全生產，減輕生態環境污染等目的。

本發明的一株高效降解阿特拉津的短小芽孢桿菌，它為短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)gy201401，保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏地址是北京市朝陽區北辰西路1號院3號，保藏日期為2014年12月29日，保藏號為CGMCC No.10252。

本發明的短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)gy201401菌株生理生化指標如表1所示。

表1 生理生化指標

分子鑒定：將本發明的短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)gy201401菌株進行16SrDNA鑒定，序列長度為1576bp(如序列表SeqIDNo：1所示)，其序列提交至GenBank，以確定菌株的種屬關系。同源性分析結果表明，該序列與短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)的16SrDNA序列的同源性最高，保守區相似性為99％，通過結合菌體形態特征、生長條件、生理生化鑒定結果確定它屬于芽孢桿菌屬，為短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)。有100個序列與獲得序列的相似性為99％，均為芽孢桿菌屬，其中有51個序列為短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)。

將菌株的16SrDNA序列與GenBank數據庫中己知菌株16SrDNA序列進行同源性比對，用CLUSTALX程序進行序列對比，用MEGA5.05軟件生成系統進化樹如圖3所示。

本發明的短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)gy201401降解菌在28～38℃能良好生長，最適生長溫度為36℃；菌株在pH4～9能生長，最適pH為6.0；通氣量越大，菌體生長越好，說明其是一株好氧菌。其最適碳氮源分別為蔗糖和牛肉膏。

本發明的短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)gy201401菌株在牛肉膏蛋白胨培養基上，如圖2所示，降解菌菌落圓形，邊緣近似圓形，表面光滑，中間為黃色，不透明。

本發明包含以下有益效果：