一株秸秆腐生真菌及其应用

1.本发明涉及一株秸秆腐生微生物及其应用。


背景技术：

2.秸秆还田是提高秸秆资源综合利用率、平衡农田生态系统和实现农业可持续发展的有效措施。由于水稻秸秆木质纤维素的结晶区域组成，使得还田水稻秸秆难以降解；而我国东北方高寒地区初冬、初春反复冻融等气候因素进一步限制了还田水稻秸秆的有效腐解。因此，在东北地区低温条件下施加外源菌剂加速分解木质纤维素对水稻秸秆资源的开发利用具有重要意义。


技术实现要素：

3.本发明提供了一株适合高寒地区的秸秆腐生真菌，以及该真菌的应用。
4.本发明秸秆腐生真菌为具疣篮状菌(talaromyces verruculosus)jg
‑
542，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号cgmcc no.23042。
5.上述秸秆腐生真菌在水稻秸秆降解中的应用。
6.上述秸秆腐生真菌在产β
‑
葡萄糖苷酶中的应用。
7.上述秸秆腐生真菌在产羧甲基纤维素酶中的应用。
8.上述秸秆腐生真菌在产漆酶中的应用。
9.上述秸秆腐生真菌在木质素过氧化物酶中的应用。
10.上述秸秆腐生真菌在锰过氧化物酶中的应用。
11.根据秸秆酶解过程以及微生物间的协同关系，直接从自然环境中筛选或组配秸秆高效降解复合菌群，用以提高还田秸秆的降解效率是目前秸秆高效降解的有效途径之一。为了获得水稻秸秆低温高效降解菌以用于北方低温种植区水稻秸秆原位促腐还田，本发明从反复冻融的低温生态环境中采集多年秸秆还田土壤作为水稻秸秆低温降解菌系筛选的菌源材料。
12.本发明具疣篮状菌(talaromyces verruculosus)jg
‑
542为具疣篮状菌，属于篮状菌属(talaromyces)；保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期是2021年7月14日，保藏编号cgmcc no.23042。
附图说明
13.图1是具疣篮状菌(talaromyces verruculosus)jg
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542在孟加拉红培养基上的菌落形态图；
14.图2是具疣篮状菌(talaromyces verruculosus)jg
‑
542在纤维素钠
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刚果红培养基上降解圈的观察图；
15.图3是具疣篮状菌(talaromyces verruculosus)jg
‑
542实验室冻融模拟试验中产β
‑
葡萄糖苷酶的柱状图；
verruculosus isolate 18crab相似度到达99.64％，采用mega 5.1构建系统进化树，菌株jg
‑
542与talaromyces verruculosus属于同一分支，其相似度达到100％。并结合形态特征学鉴定结果，命名为具疣篮状菌(talaromyces verruculosus)jg
‑
542。
29.本实施例共分离获得了21株真菌，其中具疣篮状菌(talaromyces verruculosus)jg
‑
542对纤维素降解效果最佳。
30.实验室冻融模拟试验：
31.将称取20g水稻秸秆固体培养基装于底面直径为70mm、容积为200ml的圆柱形组培瓶中，121℃高压灭菌40min；待组培瓶冷却至室温，将孢子悬浮液浓度为1
×
108cfu/ml的具疣篮状菌(talaromyces verruculosus)jg
‑
542按0.5％的接种量接种到上述组培瓶中摇匀，放置于
‑
10℃～10℃冻融条件下培养8周(
‑
10℃、10℃各12h，交替进行)中培养，每7天称取1g固体培养基进行酶学检测，具疣篮状菌(talaromyces verruculosus)jg
‑
542产β
‑
葡萄糖苷酶的能力最高为123.28
±
0.16u/min(试验第6周)，产羧甲基纤维素酶的能力最高为89.44
±
1.84u/min(试验第6周)，产漆酶的能力最高为22.48
±
0.48nmol/min/ml(试验第7周)，产木质素过氧化物酶的能力最高为19.10
±
2.89nmol/min/ml(试验第6周)，产锰过氧化物酶的能力最高为12.36
±
0.50nmol/min/ml(试验第5周)，如图3～7所示。
32.实验结果说明在冻融条件下具疣篮状菌(talaromyces verruculosus)jg
‑
542对水稻秸秆木质素、纤维素、半纤维素均具有优异的降解效果。
33.其中，水稻秸秆固体培养基由96.9％(w/v)的秸秆粉(水稻秸秆剪成3
‑
5cm小段)、1％(w/v)的蔗糖、0.3％(w/v)的mgso4·
7h2o、1.5％(w/v)的(nh4)2so4、0.3％(w/v)的kh2po4组成，调节ph值至7.0
±
0.2，121℃灭菌40min。
34.实施例1
35.将本发明具疣篮状菌(talaromyces verruculosus)jg
‑
542接种于高氏一号液体培养基中28℃培养3d，然后12000rpm转速下离心10min获得菌体，加等体积pbs液体重悬并离心2次后，再将获得的jg
‑
542菌体用pbs配制成1
×
108cfu/ml的菌液，分4组处理，其中3组作为试验重复组(加入具疣篮状菌jg
‑
542菌液)，另一组没有任何处理的ck组，试验重复组将具疣篮状菌(talaromyces verruculosus)jg
‑
542按0.5％的接种量(1
×
108cfu/ml的孢子悬浮液)接种到组培瓶中摇匀；将冻结温度设置为
‑
10℃，融化温度为10℃，冻结阶段和融化阶段的持续时间都为12h，即24h为一个冻融循环，试验共计56天。结果显示：加入具疣篮状菌(talaromyces verruculosus)jg
‑
542的处理，可以显著降解水稻秸秆，而未加拮抗菌jg
‑
542的ck组水稻秸秆没有腐烂(如图9所示)，说明具疣篮状菌(talaromyces verruculosus)jg
‑
542对水稻秸秆具有降解作用。
36.实施例2
37.具疣篮状菌(talaromyces verruculosus)jg
‑
542的its s rrna基因序列及系统发育分析
38.获得具疣篮状菌(talaromyces verruculosus)jg
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542的its s rrna基因序列，dna序列如seq id no：1所示，然后与genbank数据库中的已知序列进行blast比对分析，采用mega 5.1构建系统进化树jg
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542菌株与talaromyces verruculosus属于同一分支，其相似度达到100％。通过形态特征和分子生物学鉴定结果，jg
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542菌株为具疣篮状菌(talaromyces verruculosus)(如图8所示)。