一株橡胶树根际促生菌株hbrm-16及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于植物微生物技术领域，具体涉及一种粘质沙雷氏菌HBRM-16 (Serratia marcescens subsp. Marcescens HBRM-16)及其作为橡胶树根际促生菌株的应用。
【背景技术】
[0002] 天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，分子式是（C5H 8) n，其成分中91-94%是橡胶烃（聚异戊二烯），其余为蛋白质、脂肪酸、灰分、糖类等非橡胶 物质。通常我们所说的天然橡胶，是指从巴西橡胶树上采集的天然胶乳，经过凝固、干燥等 加工工序而制成的弹性固状物。天然橡胶是应用最广的通用橡胶，目前，天然橡胶是和钢 铁、石油、煤炭并列的我国四大工业原料之一，工业需求量十分庞大。
[0003] 当前，世界上99%的天然橡胶来自巴西橡胶树，研究表明，制约天然橡胶产量的主 要因素之一即是橡胶树死皮现象。当前对橡胶树死皮的研究一直在进行当中，生理学家和 病理学家为寻求割胶树的死皮原因及其防治方法，做了大量的工作，但至今仍没有切实有 效的防控措施能够遏制割胶树死皮日趋严重的态势。于是，进一步提升橡胶树的生产能力 成为了提高天然橡胶产量的主要有效趋势。
[0004] Lorenz Hiltner首先于1904年提出了植物根际（也称根圈）促生菌（Plant growth promoting rhizobacteria，PGPR)的概念，他指出植物根际促生菌是指紧密环绕 植物根的区域，对于植物有促生作用的微生物。在豆科植物中最先表述了细菌与根系的这 种特殊关系，此区域是植物生物、化学和物理特性最容易受到影响的区域。目前对于PGPR 的研究主要集中在农作物病害防治与促生增产方面。吉云秀等人从盐生植物根际土中分 离得到 4 株含 ACC(l-aminocyclopropane-1-carboxylic acid，ACC)脱氨酶的 PGPR，考察 其对燕麦初生苗盐分胁迫下的促生效应，结果表明随盐分的升高，促生作用增大；张越己等 从麻风树根际分离具有ACC脱氨酶活性的菌株，芽孢杆菌属菌株KLBMP4802、KLBMP4809、 KLBMP4804，窄食单胞菌属的KLBMP482、粪产碱杆菌属的菌株KLBMP4806、KLBMP4816和节 杆菌属的KLBMP4810、KLBMP4814都具有较强的促生长潜在性，这也扩大了已知的具有潜在 促生长作用的细菌种属范围；张英以西藏阿里地区高寒草原四种牧草为研究对象，发现优 良PGPR菌株以假单胞属和杆菌属为主且可以植物根际成功定殖，对植物促生效果显著；李 凤汀等从植物根际土壤中分离到的硅酸盐细菌HM8841，能够使可利用钾含量达到原硅酸 盐中含量数倍，并对不同土壤上生长的不同农作物的生长均表现出较好的促进作用；安永 辉以紫花苜蓿幼苗为研究对象，发现根际细菌CS1、CS2、CS3、CS4、CS5、CS6处理后，幼苗 的生理指标（生物量、叶绿素、丙^酸、超氧化物岐化酶等）均有所提尚；Zahir等从婉?、 小麦和玉米的根际土壤中筛选出3株含ACC脱氨酶的假单胞菌，并检测它们对植物抗旱性 的影响，结果表明这3株菌能增强植株的抗旱能力；Ma等从Alyssum serpyllifolium和 Phleumphleoides的根际土壤中分离出5株具有Ni抗性PGPR，其中，相比较不加菌的对照 处理，SRA2菌株可使生长在含镍450mg/kg的污染土壤中印度芥菜的鲜重和干重分别增加 351 %、285 % ;DorotaKrzyzanowska 等对马铃薯的根际菌株 Bacillus subtilisMB73/2， Pseudomonas sp. P482和Ochrobactrum sp. A44的定殖情况进行研究，发现它们可以有效的 定殖并促进马铃薯的生长;Abbasi等用细菌产IAA为指标，从小麦根际筛选根际促生菌，并 在土壤种植的条件下发现筛选的菌株对小麦的生长具有促进作用；Khalid等筛选小麦的 根际促生菌，以期待通过促生菌来提高小麦作物的产量和生物防病能力。
[0005] 可见，尽管PGPR的促生机制还没有定论，但是它多样的促生作用以及促生效果已 然是已被广泛接受的。研究表明，其促生机制主要包括以下四种途径：（1)细菌和它的分 泌物帮助植物获得充足的包括氮、钾、磷、铁等营养元素，以保证植物的最佳生长；（2)合成 植物生长调节剂（包括生长素、赤霉素、细胞分裂素等），促进植物生长；(3)通过抑制病原 微生物的生长，从而提高植物的抗病能力，间接地促进植物生长发育；(4)抑制植物体内乙 烯的合成，利于植物定居成活以及根的伸长。根际促生菌的主要作用机制是在植物根际存 在有能产生ACC脱氨酶的细菌，这类细菌可以吸收、分解植物根系分泌出的ACC(乙烯的前 体），并利用其分解产物α - 丁酮酸和氨分别作为C源和N源，使根际的ACC浓度降低，进而 促使根系不断的向外分泌ACC，从而降低根系中ACC和应激乙烯的水平，减轻逆境下乙烯对 植物的伤害，促进植物的生长发育，提高作物产量。因此，以ACC脱氨酶为主要指标来筛选 根际促生菌用以提高植物的抗逆性是个很有研究和应用价值的方向。可见，利用促生菌株 实现天然橡胶产量的提升的关键在于筛选到合适的具有橡胶树根际促生作用的菌株，也成 为解决天然橡胶产量问题的首选方式。
【发明内容】
[0006] 为此，本发明所要解决的技术问题在于筛选出能应用于橡胶树死皮防控的具有橡 胶树根际促生作用的菌株，以解决天然橡胶产量制约的问题。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供了一株粘质沙雷氏菌株，其分类命名为粘质沙 雷氏菌 HBRM-16 (Serratia marcescens subsp. Marcescens HBRM-16)，已于 2015 年 11 月 09日保存于中国典型培养物保藏中心（CCTCC)，地址：中国湖北省武汉市武昌区珞珈山武 汉大学生命科学学院，邮编430072 ;其保藏编号为CCTCC M2015670。
[0008] 本发明还公开了一种培养所述粘质沙雷氏菌株的方法，包括在含有适宜碳源的 TSB培养基中培养所述菌株的步骤。
[0009] 所述碳源包括乳糖、蔗糖、D-甘露醇或葡萄糖。
[0010] 所述TSB培养基中的氯化钠浓度为2-10%。
[0011] 所述培养基的pH值为4-13。
[0012] 所述培养步骤的培养温度为10_37°C。
[0013] 本发明还公开了所述粘质沙雷氏菌株在促进橡胶树幼苗生长中的应用。
[0014] 本发明还公开了所述粘质沙雷氏菌株用于制备促进橡胶树幼苗生长的微生物菌 肥的应用。
[0015] 本发明还公开了一种促进橡胶树幼苗生长的方法，包括按照上述培养方法进行培 养权所述菌株，并制得菌悬液的步骤。
[0016] 所述菌株的施用方式为菌悬液灌根处理。
[0017] 本发明以ACC脱氨酶为主要指标，自橡胶树根际土壤分离得到菌株HBRM-16,经菌 落和形态的显微观察、染色反应、常规生理生化特性试验以及16s rDNA序列分析，具有以 下特征：①菌株呈直杆状，革兰氏染色阴性，周生鞭毛；兼性厌氧；②通过甲基红实验、V-P 实验、苯丙氨酸脱氨酶实验、过氧化氢酶实验、氧化酶实验、淀粉水解实验、柠檬酸盐生长实 验、糖的利用等生理生化指标，并结合《常见细菌系统鉴定手册》和《伯杰氏细菌鉴定手册》， 鉴定结果HBRM-16菌株属于粘质沙雷氏菌属，结果与分子鉴定一致。
[0018] 本发明所述粘质沙雷氏菌 HBRM-I6 (Serratia marcescens subsp. Marcescens HBRM-16)，保存于中国典型培养物保藏中心，并且实验证明，本发明筛选菌株粘质沙雷氏菌 HBRM-16 (Serratia marcescens subsp. Marcescens HBRM-16)能够有效的作为根际促生菌 株有助于橡胶树幼苗的成长，有助于提高天然