[發(fā)明專利]一株產(chǎn)胞外多糖可固沙的溶桿菌SCSIO17111及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810609500.3
• 申請(qǐng)日: 2018-06-13
• 公開（公告）號(hào): CN108795807B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張偲;王琳;李潔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院南海海洋研究所
• 主分類號(hào): C12N1/20
• 分類號(hào): C12N1/20;E02D3/00;C12R1/01
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 劉明星

本發(fā)明公開了一種產(chǎn)胞外多糖可固沙的溶桿菌SCSIO 17111及其應(yīng)用。本發(fā)明的溶桿菌SCSIO 17111于2017年8月18日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心(CGMCC)，地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)，中國科學(xué)院微生物研究所，保藏編號(hào)：CGMCC NO.14537。本發(fā)明所提供的溶桿菌SCSIO 17111可以使沙粒團(tuán)聚并保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，從而起到固沙的效果，可以應(yīng)用于防治干旱、半干旱地區(qū)沙漠化和島礁生物土壤結(jié)皮的構(gòu)建。相較于物理固沙、化學(xué)固沙和植被的培植，利用微生物結(jié)皮固沙作為新型固沙方式，具有適應(yīng)性強(qiáng)、成本低、見效快等優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于微生物領(lǐng)域，具體涉及一株產(chǎn)胞外多糖，具有固沙能力的溶桿菌SCSIO17111及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

溶桿菌屬(Lysobacter)屬于變形菌門、γ-變形菌綱、黃單胞菌目、黃單胞菌科。溶桿菌屬菌株細(xì)胞呈細(xì)桿狀，大小一般為0.2～0.5×1.0～15(有些能達(dá)到70)μm，無鞭毛，具滑行能力，可彎曲，為革蘭氏陰性、好氧細(xì)菌，其基因組DNA中G+C含量高，達(dá)到61.7％～70.7％。溶桿菌屬菌落具有較強(qiáng)黏性，顏色一般為奶油色、粉紅色或黃褐色。

近二、三十年來，隨著人口數(shù)量增加，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的加劇，對(duì)土地資源的不合理利用和破壞，使干旱、半干旱和具有干旱災(zāi)害的半濕潤地區(qū)的土地發(fā)生退化，即土地退化，也叫“沙漠化”。在人類諸多的環(huán)境問題中，荒漠化是最為嚴(yán)重的災(zāi)難之一，全球沙化土壤正以每年5～7萬平方公里的速度擴(kuò)展，有10億以上的人、40％以上的陸地表面受到荒漠化的影響。

干旱、半干旱地區(qū)沙漠化的擴(kuò)張?jiān)絹碓絿?yán)重，導(dǎo)致土地退化，土壤肥力、生物多樣性降低，極端環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素加劇了土地的退化。目前防沙固沙的主要方法是物理固沙、化學(xué)固沙和植被的培植，但成本相對(duì)較高，且干旱半干旱地區(qū)降水不足、蒸發(fā)強(qiáng)烈，植樹造林的成活率較低。利用微生物結(jié)皮固沙作為新型固沙方式，具有適應(yīng)性強(qiáng)、成本低、見效快等優(yōu)勢(shì)。沙漠結(jié)皮中的微生物既是結(jié)皮形成的參與者，又是結(jié)皮的重要組成部分，具有增強(qiáng)土壤團(tuán)聚穩(wěn)定性、改善表層土壤水分狀況、防止土壤侵蝕等作用。已有研究表明，土壤結(jié)皮之所以能形成，與微生物以及它所分泌的多糖類物質(zhì)有著密不可分的關(guān)系。細(xì)菌在土壤結(jié)皮形成的初期，起到了重要作用，在其代謝過程中會(huì)分泌大量的胞外聚合物即胞外多糖。多糖物質(zhì)能膠結(jié)土壤顆粒使之成為團(tuán)聚體，在團(tuán)聚體的形成與穩(wěn)定過程中起到了粘結(jié)作用。有關(guān)細(xì)菌固沙的研究已有報(bào)道，Pan等將從新疆古爾班通古特沙漠生物土壤結(jié)皮底層分離出來的一株寡營養(yǎng)細(xì)菌制成菌劑噴灑于沙漠表面，可以起到固沙和減緩?fù)寥浪终舭l(fā)的效果，從而對(duì)沙漠環(huán)境起到了一定的改善作用。張雪梅等將從古爾班通古特沙漠中分離純化得到的一株產(chǎn)胞外多糖的固氮細(xì)菌(Azotobacter sp.)制成菌液噴灑在流沙表面形成了一層微生物結(jié)皮，對(duì)中麻黃、烏拉爾甘草等多年生干旱荒漠植物有保水、保苗作用。Wu等將從沙漠生物結(jié)皮中分離出的細(xì)菌接種到野外沙田后，刺激了表層土壤中異養(yǎng)微生物的聚集，細(xì)菌、放線菌的數(shù)量及總磷、速效氮、速效磷含量顯著增加，對(duì)土壤具有固沙、保水、防化學(xué)侵蝕的作用，同時(shí)對(duì)生物結(jié)皮的恢復(fù)起到有效的作用。

現(xiàn)階段，已用于固沙的微生物主要集中在藍(lán)藻門，主要包括絲狀藍(lán)藻，如念珠藻屬(Nostoc)、顫藻屬(Oscillatoria)、柱孢藻屬(Cylindrospermum)和席藻屬(Phormidium)等。藍(lán)藻作為土壤調(diào)節(jié)劑的使用已被斷斷續(xù)續(xù)地研究了幾十年，隨著人們逐漸認(rèn)識(shí)到藍(lán)藻在生物結(jié)皮形成過程中的重要性，最近又重新成為關(guān)注的重點(diǎn)。將藍(lán)藻接種到沙地表面，可通過藻絲對(duì)沙粒的機(jī)械纏繞和細(xì)胞多糖等有機(jī)物的粘附作用形成團(tuán)聚體，由團(tuán)聚體構(gòu)成的生物結(jié)皮能起到固沙作用。科研人員摸索研發(fā)在野外流沙上接種藍(lán)藻的技術(shù)方法，取得了一定的成果，相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于修復(fù)荒漠化生境。溶桿菌雖可產(chǎn)生胞外多糖，但目前未見對(duì)溶桿菌的固沙能力的相關(guān)研究報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容：