[發(fā)明專利]巨大芽孢桿菌H3及其在促進(jìn)作物生長(zhǎng)和減少作物吸收重金屬的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710918683.2
• 申請(qǐng)日: 2017-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN107488618B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盛下放;何琳燕;王琪;李婭;夏麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N1/20
• 分類號(hào): C12N1/20;A01N63/22;A01P21/00;B09C1/10;C12R1/11
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 傅婷婷;徐冬濤

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)技術(shù)和芽孢桿菌應(yīng)用領(lǐng)域，涉及巨大芽孢桿菌H3及其在促進(jìn)作物生長(zhǎng)和減少作物吸收重金屬的應(yīng)用。以芽孢桿菌Bacillus megaterium H3為原料，經(jīng)細(xì)菌活化后制備成菌懸液。在重金屬污染土壤中接種Bacillus megaterium H3菌懸液，可以促進(jìn)水稻生長(zhǎng)，降低水稻籽粒中鎘含量。在重金屬污染土壤中復(fù)合使用鈍化劑和Bacillus megaterium H3菌懸液時(shí)，可以促進(jìn)蔬菜生長(zhǎng)，提高蔬菜品質(zhì)，降低蔬菜可食用部分鎘含量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)技術(shù)和芽孢桿菌應(yīng)用領(lǐng)域，涉及巨大芽孢桿菌H3及其在促進(jìn)作物生長(zhǎng)和減少作物吸收重金屬的應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)快速發(fā)展、農(nóng)藥及化肥的廣泛使用，我國(guó)農(nóng)田土壤鎘污染日益嚴(yán)重。水稻是我國(guó)重要的糧食作物。重金屬鎘在水稻根、莖、葉以及籽粒中大量積累，不僅影響水稻產(chǎn)量、品質(zhì)和整個(gè)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，還可通過食物鏈嚴(yán)重危及動(dòng)物和人類的健康。近年來，以鈍化(穩(wěn)定化)、植物修復(fù)、生物修復(fù)為代表的農(nóng)田污染土壤修復(fù)技術(shù)是目前中輕度污染土壤、重金屬超標(biāo)農(nóng)田修復(fù)的較好選擇。目前用于修復(fù)重金屬污染土壤的改良劑主要包括：石灰性物質(zhì)、磷酸鹽物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、黏土礦物、金屬氧化物及生物炭等(李劍睿等，2014)。它們的性質(zhì)結(jié)構(gòu)、對(duì)目標(biāo)重金屬元素的選擇及鈍化機(jī)理各不相同。但是由于各種無機(jī)和有機(jī)改良劑或本身具有一定含量的重金屬(如磷肥、堆肥等)、或會(huì)對(duì)土壤性質(zhì)、結(jié)構(gòu)造成顯著影響(如石灰、粘土類鈍化修復(fù)劑)，如果大量使用這些鈍化修復(fù)劑，會(huì)產(chǎn)生重金屬二次污染、妨礙微量營(yíng)養(yǎng)元素吸收、影響土壤理化性質(zhì)等不利影響，并直接影響鈍化修復(fù)劑的持續(xù)應(yīng)用。

某些植物促生細(xì)菌能夠通過多種途徑促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，提高植物對(duì)重金屬的耐受性；并且可以通過吸附、氧化還原作用、重金屬絡(luò)合作用等改變重金屬的賦存形態(tài)，從而降低植物對(duì)重金屬的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)。Marques等(2013)在盆栽條件下研究了植物促生細(xì)菌Chrysiobacterium humi對(duì)向日葵生長(zhǎng)和耐受富集重金屬Zn和Cd的影響，結(jié)果表明，供試菌株可以緩解重金屬Zn和Cd對(duì)向日葵的毒害，向日葵根和莖中的Zn和Cd的吸收與對(duì)照相比分別減少了64-67％和27％。Madhaiyan等(2007)報(bào)道了分離自水稻的Methylobacteriumoryzae CBMB20和Burkholderia sp.CBMB40在NiCl₂和CdCl₂存在的溶液中生長(zhǎng)時(shí)細(xì)胞中吸附積累大量的Ni(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)，在盆栽試驗(yàn)中能夠促進(jìn)番茄的生長(zhǎng)，并降低番茄對(duì)Ni和Cd的吸收量。Wang等(2017)發(fā)現(xiàn)菌株Q2-8降低蔬菜可食用部分的As含量(22％-50％)，菌株Q2-13和Q3-11能夠降低蔬菜可食用部分Cd含量(21％-53％)。Li等(2017)報(bào)道了在盆栽試驗(yàn)中接種菌株H3后的精米Cd含量顯著下降。

植物促生細(xì)菌-低積累植物阻控修復(fù)體系充分利用了土壤-微生物-植物的共存關(guān)系，不僅可以提高作物產(chǎn)量，降重農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量，并且可以改善土壤生態(tài)環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供巨大芽孢桿菌H3。

本發(fā)明的另一目的在于提供H3在促進(jìn)作物生長(zhǎng)和減少作物吸收重金屬的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種植物內(nèi)生細(xì)菌H3，分類命名為巨大芽孢桿菌(Bacillus megaterium)H3，保藏于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏日期為2016年10月10日，菌種保藏號(hào)為CCTCC NO：M2016551。菌落為圓形，不透明，邊緣整齊。菌體長(zhǎng)桿狀，直徑1.2-1.4μm，長(zhǎng)度2.0-2.5μm，內(nèi)生芽孢。

所述的巨大芽孢桿菌(Bacillus megaterium)H3在促進(jìn)作物生長(zhǎng)和/或減少作物吸收重金屬中的應(yīng)用。

所述的作物優(yōu)選糧食作物或蔬菜作物；所述的糧食作物進(jìn)一步優(yōu)選水稻，所述的蔬菜作物進(jìn)一步優(yōu)選小白菜或生菜。