[發明專利]一種產酸克雷伯氏菌及其在促進潞黨參生長中的應用

有效

• 申請號: 201810430556.2
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108587970B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 任嘉紅;韓明躍;張桂萍;吳偉;晨曉霓;晉婷婷;常欣
• 申請（專利權）人: 長治學院
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N9/14;A01P21/00;C12R1/22
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

本發明公開了一種產酸克雷伯氏菌，其分類命名為產酸克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca)，菌株號LDS17，已保藏于中國典型培養物保藏中心，菌種保藏編號為CCTCC NO：M 2017583，保藏日為2017年10月16日。本發明菌株通過富集培養，可以在以1?氨基環丙烷?1?羧酸(ACC)為惟一氮源的培養基中正常生長，且具有較強的ACC脫氨酶活性和其他促生特性(產IAA、嗜鐵素、產HCN、產NH₃、固氮和溶磷)；該菌株制成菌劑接種于潞黨參盆栽幼苗，結果表明，該菌劑能明顯促進其生長發育。干旱脅迫下接種菌株LDS17有效促進潞黨參的生長及其抗旱性。因此，本發明能為將來開發潞黨參專用微生物肥料提供優良的菌株資源。

技術領域

本發明屬于生物肥料領域中的微生物肥料技術領域，具體涉及一種潞黨參根際高效產ACC脫氨酶產酸克雷伯氏菌及其應用。

背景技術

中藥黨參為桔梗科植物黨參(Codonopsis pilosula)的干燥根，有增強免疫力、擴張血管、降壓、改善微循環、增強造血功能等作用(關琳靜等，2015)。黨參為我國常用大宗中藥材之一，道地藥材為山西潞黨參。潞黨參主產于山西省東南部的晉城、長治等地區，特別是晉城市陵川縣占縣域總面積70％的東部山區，這里氣候冷涼，晝夜溫差較大，所產黨參品質上乘，歷來就是潞黨參的主產區之一。黨參輪作現象嚴重，常年采收易造成地力衰退，再加上我省常出現季節性干旱、低溫和土壤污染等非生物逆境，而其喜涼爽、濕潤的習性，更易遭受逆境的脅迫，影響黨參的正常生長，降低產量與品質。目前，主要靠增施肥料、改進栽培、培育抗性品種等措施來防止地力衰退和提高黨參抗逆能力(李曉霞等，2012)。但這些措施存在投入大、周期長、見效慢或環境風險等問題。而且化肥的大量使用會引起水體和土壤污染、土壤板結等一系列環境問題。另外，我國中藥材生產質量管理規范(GAP)給中藥材栽培提出了高要求，嚴防高毒農藥、化肥影響藥材品質安全，確保藥材質量達到安全、有效、穩定、可控及優質無公害的要求。因此，有必要利用其自身的代謝特點探尋新的生物學措施來提高逆境條件下我省重要道地藥材-潞黨參的豐產栽培。

山西省地處華北生態環境脆弱地帶，屬干旱、半干旱氣候，受水文氣象條件的制約，年降水量從北向南約為350～700mm，且分布不均勻，多集中于7～9月份，因此干旱成為山西省藥用植物種植產業可持續發展的主要障礙之一(武建凱等，2010)。干旱脅迫會影響中藥材的生長發育，并進一步抑制其分泌次生代謝產物。據報道，在干旱脅迫下，植物體內活性氧代謝系統失調，導致其根系的乙烯代謝明顯增強，而乙烯含量的異常增加會抑制植物生長，加快葉片成熟、衰老和死亡，降低葉片光合作用，從而降低其產量，并且會阻礙植株在脅迫因子消除后的復原(Zahir等，2008)，具體表現為可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸以及保護酶活性的變化。

含有1-氨基環丙烷-1-羧酸(ACC)脫氨酶活性的植物根際促生菌是一類能夠通過吸收、分解植物根系分泌出的ACC，并利用其分解產物α-丁酮酸和氨分別作為C源和N源，促使根系不斷的向外分泌ACC，從而降低根系中ACC和應激乙烯的水平，減輕逆境下乙烯對植物的傷害，促進植物生長發育，提高植物產量的有益微生物(Farzad et al.，2009)。并且，這些根際細菌往往能通過產生3-吲哚乙酸(IAA)和嗜鐵素等促生因子，來直接或間接地促進藥用植物生長發育、提高其抗逆能力。馮維維等江蘇沿海灘涂鹽生藥用植物中華補血草(Limonium sinense)根際分離篩選出多種促生特性(固氮、溶磷、產IAA)的ACC脫氨酶細菌，具有一定研究價值(馮維維等，2016)；田磊等從人參(Panax ginseng C.A.Mey)內生菌中獲得了一株具有較高ACC脫氨酶活性的菌株JJ8-3，且具有解磷特性、固氮潛能和產生嗜鐵素能力，并證明能明顯促進人參種子及根部的生長(田磊等，2014)；但到目前為止，關于潞黨參促生菌的研究還較少，而且，對接種產ACC脫氨酶細菌潞黨參在干旱脅迫下的膜脂過氧化作用、可溶性蛋白含量以及保護酶活性的研究更是鮮見報道，而明確這些生理指標對干旱脅迫下接種產ACC脫氨酶細菌對提高潞黨參抗旱性具有重要意義。因此，分離篩選獲得具有促生抗逆性能的微生物并研制成菌肥加以應用對于發展潞黨參產業刻不容緩。