[發(fā)明專利]一株具有多種難溶性磷源分解能力的黑曲霉JXZ01的分離及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811007783.0
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN109182136B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李輝信;李春楷;焦加國;武俊;胡鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;B09C1/10;C05F11/08;C12R1/685
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 杜靜;徐冬濤

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)微生物領(lǐng)域，公開了一株具有良好解磷能力的真菌及其在重金屬污染修復(fù)中的應(yīng)用，其分類命名為黑曲霉(Aspergillus niger)，菌株編號為JXZ01。該菌株已于2018年7月19日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)，保藏號為CGMCC_No.15994。該菌株不僅可以通過分泌多種有機酸達到分解磷酸三鈣、磷酸鐵、磷酸鋁和磷礦石并釋放可溶性磷酸鹽的目的，同時還可以通過分泌酸性磷酸酶以及植酸酶達到分解卵磷脂和植酸鈣，并同時釋放可溶性磷酸鹽的效果。該菌株對重金屬Cu、Pb、Cr和Zn等具有良好的耐受能力和修復(fù)效果，具有應(yīng)用于土壤重金屬污染修復(fù)領(lǐng)域的潛力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)微生物領(lǐng)域，具體地說涉及一株具有多種難溶性磷源分解能力的黑曲霉JXZ01的分離篩選及應(yīng)用。

背景技術(shù)

磷元素是植物所必須的三大營養(yǎng)元素之一。參與植物體基本生理代謝活動并構(gòu)成植物體細胞最重要組份的RNA、DNA、磷脂質(zhì)以及三磷酸腺苷等物質(zhì)都含有磷元素(趙瓊,2005)。有研究表明，磷元素的缺乏會導(dǎo)致植物體出現(xiàn)出芽緩慢、葉片黃化、易受到植物病原菌侵染以及產(chǎn)量降低的現(xiàn)象。由此可見，土壤中可供植物直接吸收利用的磷素(速效磷)含量對植物的生長發(fā)育具有重要的影響。提高土壤中速效磷含量對于農(nóng)作物增產(chǎn)具有重要的意義。

我國目前約有74％的耕地土壤存在磷素缺乏的問題(吉蓉,2013)。土壤中的磷元素大部分以含磷礦物和金屬螯合物的形態(tài)存在，含磷礦物有羥基磷灰石、氟基磷灰石和氯磷灰石等；金屬鰲合態(tài)的磷在酸性土壤中主要以鋁磷和鐵磷為主，而在中性或堿性土壤中則以鈣磷為主。土壤中難溶性無機磷的含量約占據(jù)土壤全磷含量的50％～80％之間(劉建玲,2000)；然而，可供植物所直接吸收利用的速效磷含量則相對較低。此外，土壤中約有10％～15％的難溶性磷以有機磷的形態(tài)存在，有機磷的主要類型包括有植酸鹽、磷脂質(zhì)、核苷酸和磷酸糖類等。從環(huán)境學(xué)角度來看，這些有機磷類物質(zhì)在水體中過多富集還會增加水體富營養(yǎng)化的風(fēng)險。

在過去的幾十年中，施用化學(xué)磷肥一般視為解決土壤磷素缺乏的首選方案。然而，化學(xué)磷肥通常面臨利用效率低下的問題，有研究表明，施入土壤中的70％～90％磷素會迅速與土壤中的金屬陽離子發(fā)生螯合作用而沉淀下來，最終不能被植物所直接吸收利用。此外，長期施用化肥還會導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞以及土壤生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生退化；而且，長期施用化肥還會導(dǎo)致土壤酸化和肥料中的重金屬在土壤中的持續(xù)積累，增加土壤重金屬污染的風(fēng)險。目前重金屬污染的修復(fù)方法有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)以及生物修復(fù)等(串麗敏，2014)。其中物理/化學(xué)修復(fù)技術(shù)很容易造成土壤二次污染，并且成本較高；利用生物修復(fù)技術(shù)，特別是微生物修復(fù)技術(shù)，通過微生物的吸收、沉淀、氧化和還原等作用實現(xiàn)對重金屬轉(zhuǎn)化為無毒或低毒物質(zhì)的手段具有成本低、無污染的特點(劉海華，2017；趙茜，2018)。

溶磷微生物是一類可以通過分泌有機酸來達到分解釋放難溶性無機磷酸鹽中可溶性磷酸根離子的微生物功能類群，由于溶磷微生物具有來源廣、成本低和無污染的優(yōu)點，通常作為制備微生物菌肥以及替代傳統(tǒng)化肥的優(yōu)選材料。目前篩選溶磷微生物常用的無機磷源為磷酸三鈣(Ca₃(PO₄)₂)，種類較為單一。而且由于對溶磷微生物在土壤中的定殖狀態(tài)以及功能效應(yīng)相關(guān)的研究較少，一些溶磷微生物添加到土壤中易出現(xiàn)效益不穩(wěn)定的現(xiàn)象。鑒于上述存在的問題，選用不同的難溶性有機/無機磷源來篩選和評價溶磷微生物，同時對溶磷微生物在土壤中的定殖動態(tài)以及溶磷能力進行動態(tài)監(jiān)測，對篩選高效溶磷微生物，指導(dǎo)溶磷微生物菌肥田間施用措施以及提高菌肥利用效率具有重要的意義。此外，檢測溶磷微生物的重金屬耐受能力與重金屬吸附或鈍化效果，對擴大溶磷微生物的應(yīng)用范圍，提供新型重金屬污染生物修復(fù)技術(shù)等方面都具有重要的應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題如下：

首先，是提供一株具有多種難溶性磷源分解能力的溶磷菌，用于制備微生物菌肥，也可用于降解磷脂類環(huán)境污染物。