[發明專利]一種來自于芽胞桿菌的微量元素螯合劑及其應用

有效

• 申請號: 202110971053.8
• 申請日: 2021-08-23
• 公開（公告）號: CN113717885B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 左元梅;王天琪;王男麒;賈茜;郎珊珊
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P13/02;C05D9/02;C05G3/00;C12R1/07
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 陳征

本發明涉及一種來自于芽胞桿菌的微量元素螯合劑及其應用。本發明提供的微量元素螯合劑來自芽孢桿菌1603IPR?02的分泌物，具體地，所述微量元素螯合劑含有異羥肟酸型鐵載體。本發明提供的微量元素螯合劑具有促進植物生長、提高植物生物量、提高植物果實產量、提升植物果實品質、促進植物根系發育、改善植物葉片黃化、改善植物光合的作用。使用本發明提供的微量元素螯合劑對花生進行處理，可以提高花生籽粒鐵含量、鋅含量、銅含量、錳含量，提高花生籽粒粗蛋白含量、提高花生籽粒粗脂肪含量。采用本發明提供的微量元素螯合劑對農作物進行施肥，具有無污染、無殘留、生物環保的特點。

技術領域

本發明涉及植物營養和微生物學領域，具體涉及一種來自于芽胞桿菌的微量元素螯合劑及其應用。

背景技術

植物的生長發育過程及光合作用、呼吸作用、DNA合成以及激素的合成等重要的生理代謝都需要微量元素的參與，鐵是植物生長所必需的微量營養素。花生(Arachishypogaea?L.)是我國重要的經濟作物和油料作物之一。缺鐵時，花生在根尖處產生大量根毛，形成轉移細胞及簇狀根以增加吸收鐵的面積，花生響應缺鐵的生理反應包括分泌大量的質子和酚酸類物質，使得根際周圍土壤酸化，但這種生理功能在pH較高的石灰性土壤容易被抑制而導致植物缺鐵或缺少其它微量元素。

微生物在缺鐵條件下會分泌微生物鐵載體(siderophore)，它是一類小分子物質，這類物質對微量元素有很高的親和力，能與環境中難溶性的微量元素螯合后被微生物細胞吸收利用。鐵載體是重要的生物分子，主要參與螯合鐵和其它微量元素以提高生物利用度，溶解環境中的鐵和其它微量元素，使微生物能有效地從環境中攝取鐵和其它微量元素。

不同微生物分泌及利用鐵載體的能力存在差異，在缺鐵土壤中，高產鐵載體微生物具有更強的鐵載體分泌能力，通常能更好的適應缺鐵環境。在農業中利用微生物分泌的鐵載體螯合鐵或其它微量元素，可以減少化學肥料的施用，是一種節能、綠色、健康的肥力補充方式，對農業的發展具有重要的生態意義和經濟意義，并為日后開發具有改善植物鐵營養和微量元素功能的菌肥提供依據。

發明內容

本發明的目的是提供一種微量元素螯合劑。本發明所提供的微量元素螯合劑含有芽孢桿菌Bacillus?sp.1603IPR-02的分泌產物，具體地，所述微量元素螯合劑含有異羥肟酸型鐵載體。

第一方面，本發明提供一種鐵載體，從芽孢桿菌Bacillus?sp.1603IPR-02的菌液中分離得到；所述鐵載體為異羥肟酸型鐵載體。

異羥肟酸型鐵載體在來自每個異羥肟酸型基團的兩個氧分子與鐵元素之間形成雙齒配體，每個異羥肟酸酯都能夠與鐵離子形成六齒八面體絡合物，其結合常數在1022–1032M-1之間。

本發明使用的芽孢桿菌(Bacillus?sp.)1603IPR-02，于2021年1月15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(簡稱CGMCC，地址：北京市朝陽區北辰西路1號院3號，中國科學院微生物研究所，郵編100101)，分類命名為芽孢桿菌Bacillus?sp.，保藏編號為CGMCC?No.21640。

上述鐵載體的獲得是：將芽孢桿菌Bacillus?sp.1603IPR-02在缺鐵培養基上培養得到的菌液離心，離心得到的上清液使用大孔樹脂進行吸附；

洗脫大孔樹脂，收集含有鐵載體的液體；

使用RNA提取液和有機溶劑進一步提純，得到純度高的鐵載體。

第二方面，本發明提供含有芽孢桿菌Bacillus?sp.1603IPR-02的分泌產物，和/或上述鐵載體的微量元素螯合劑。

上述微量元素螯合劑中，含有其他微量元素的載體，其他微量元素的載體可以是由芽孢桿菌Bacillus?sp.1603IPR-02分泌得到的，也可以由其他微生物分泌得到。