AI红假单胞菌新物种及其应用的制作方法

本发明涉及微生物领域，具体涉及ai红假单胞菌新物种及其应用。

背景技术：

1、红假单胞菌属(rhodopseudomonas)隶属于细菌域(bacteria)-假单胞菌门(pseudomonadota)-α-变形杆菌纲(alphaproteobacteria)-生丝微菌目(hyphomicrobiales)-硝化杆菌科(nitrobacteraceae)，是地球上最古老的具有原始光能合成体系的原核生物类群之一。这类菌是紫色非硫光合菌，多数属于厌氧光能自养菌，但有些种在无光的微好氧或者好氧条件下能进行氧化代谢(mcgrath je,harfoot cg.reductive dehalogenationg of halocarboxylic acids by the phototrophicgenera rhodosirillum and rhodopseudomonas.appl.environ.microbiol.1997,63(8):3333～3335；yu ja,ye y j,lin zx,et al.effect of carotenoids in photosyntheticbacteria on inhibiting lipid per-oxidation.shanghai traffic univ.1998,32(3):107-109)。早期研究发现，这类光合细菌(photosynthetic bacteria，psb)在水生态系统的物质循环、能量转化和水体净化中起重要作用(小林正泰.光合细菌处理高浓度有机废水.发酵与工业(日).1978,36(9)：753-760)。因此，红假单胞菌在水产养殖、污水处理中有多方面的作用(吕红,周集体,王竞.光合细菌降解有机污染物的研究进展.工业水处理.2003,23(10):9～12)，如降解有机质、将水体中氨态氮、硫化氢和其他有害物质吸收而净化水质，通过吸收水体中的耗氧因子而减少水体耗氧，作为培养浮游动物的饵料和饲料添加剂等(赵玲,沈朝平,陈为民.光合细菌(psb)在稚鳖养殖中的应用.内陆水产.2005,6(10):17-19；张信娣,陈瑛.光合细菌对三角帆蚌养殖水体水质的影响.淡水渔业.2007,12(1):30-34)。沼泽红假单胞菌(rhodopseudomonas palustris)是该属的典型种(https://lpsn.dsmz.de/genus/rhodopseudomonas)，由van niel于1944年首次鉴定(van niel cb.the culture,general physiology,morphology,and classification of the non-sulfur purple andbrown bacteria.bacteriol rev 1944；8:1-118.)。之后，人们从多种环境中分离培养得到红假单胞菌属菌株，如淡水池塘(oda,y.；wanders,w.；huisman,l.a.；meijer,w.g.；gottschal,j.c.；forney,l.j.genotypic and phenotypic diversity within speciesof purple nonsulfur bacteria isolated from aquatic sediments.appl.environ.microbiol.2002,68,3467–3477；rayyan,a.；meyer,t.；kyndt,j.draft whole-genomesequence of the purple photosynthetic bacterium rhodopseudomonas palustrisxcp.microbiol.res.announc.2018,7,e00855-18；kim,m.k.；choi,k.m.；yin,c.r.；lee,k.y.；im,w.t.；lim,j.h.；lee,s.t.odorous swine wastewater treatment by purplenon-sulfur bacteria,rhodopseudomonas palustris,isolated from eutrophicatedponds.biotechnol.lett.2004,26,819–822)、活性污泥(hiraishi,a.；kitamura,h.distribution of phototropic purple nonsulfur bacteria in activated sludgesystems and other aquatic environments.bull.jpn.soc.sci.fish 1984,50,1929–1937；venkidusamy,k.；megharaj,m.a novel electrophototrophic bacteriumrhodopseudomonas palustris strain rp2 exhibits hydrocarbonoclastic potentialin anaerobic environments.front.microbiol.2016,7,1071)、土壤(akiba,t.；usami,r.；horikoshi,k.rhodopseudomonas rutila,a new species of nonsulfur purplephotosynthetic bacteria.int.j.syst.bacteriol.1983,33,551–556；madigan,m.t.；gest,h.selective enrichment and isolation of rhodopseudomonas palustris usingtrans-cinnamic acid as sole carbon source.fems microbiol.ecol.1988,53,53–58)以及碱水中(cetinkaya donmez,g.；ozturk,a.；cakmakci,l.properties of therhodopseudomonas palutris strains isolated from an alkaline lake inturkey.turk.j.biol.1999,23,457–464.)。

2、红假单胞菌属菌株细胞为革兰氏染色阴性杆状体，由单个极性鞭毛运动。在光照下厌氧生长的菌落和液体培养物分别为棕红色和浅桃棕色。在黑暗中有氧生长的菌落为淡红色，整个边缘为白色。细胞具有正常螺旋藻黄素系列的细菌叶绿素a和类胡萝卜素(weaver p f,wall jd,gest h.characterization of rhodopseudomonas capsulam[j].arch microbiol,1975,(105):207～216.)。截止到目前，红假单胞菌属含有10个有效描述种(https://lpsn.dsmz.de/genus/rhodopseudomonas)。

3、红假单胞菌由于其代谢的多功能性和分解各种原料并将其转化为几种高价值产品的能力，是生物技术应用和工业工程的一个有吸引力的选择具有较强的代谢能力，而受到国内外广泛关注(adessi,a.,concato,m.,sanchini,a.,rossi,f.,de philippis,r.,2016.hydrogen production under salt stress conditions by afreshwaterrhodopseudomonas palustris strain.appl microbiol biotechnol 100,2917–2926；bajracharya,s.,sharma,m.,mohanakrishna,g.,dominguez benneton,x.,strik,d.p.b.t.b.,sarma,p.m.,pant,d.,2016.an overview on emerging bioelectrochemicalsystems(bess):technology for sustainable electricity,waste remediation,resource recovery,chemical production and beyond.renew.energy 98,153–170；brown b,wilkins m,saha r.rhodopseudomonas palustris:a biotechnologychassis.biotechnol adv.2022nov；60:108001.doi:10.1016/j.biotechadv.2022.108001.epub 2022jun 6.pmid:35680002.)。因此，我们期望收集更为丰富的菌种资源，为环境修复、工农业生产和生物技术工程研究提供高质量候选菌株。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供ai红假单胞菌新物种及其应用。

2、第一方面，本发明要求保护一种红假单胞菌属新物种。

3、本发明要求保护的红假单胞菌属新物种具体为ai红假单胞菌(rhodopseudomonasagrinica)y009，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏号为cgmccno.26446。

4、所述ai红假单胞菌(rhodopseudomonas agrinica)y009为革兰氏染色阴性细菌，嗜中温，兼性好氧。菌株在30℃下，na培养基上培养48小时后，可形成湿润，光滑和淡黄色菌落。菌株y009的生长条件是22-37℃、0-3％nacl和ph 6.0-10.0，最适生长条件是30-32℃、0％nacl、ph 7.0-9.0。菌株y009能够在含0-15g/100ml的crcl2培养基上生长，即菌株y009对crcl2的耐受性达到15％。菌株y009的氧化酶和过氧化氢酶测试为阳性，七叶苷水解阳性；明胶液化实验阴性，能够水解淀粉和纤维素。

5、第二方面，本发明要求保护一种培养物。

6、本发明所要求保护的培养物为前文第一方面中所述ai红假单胞菌(rhodopseudomonas agrinica)y009的培养物，是将所述ai红假单胞菌(rhodopseudomonasagrinica)y009在细菌培养基中培养得到的物质。

7、上述培养物中，所述物质包括所述ai红假单胞菌(rhodopseudomonas agrinica)y009的培养物(菌体自身)和所述ai红假单胞菌(rhodopseudomonas agrinica)y009的代谢物。

8、上述培养物中，所述细菌培养基可为固体培养基或液体培养基。

9、术语“培养物”是指经人工接种和培养后，长有微生物群体的液体或固体培养基的统称。即通过将微生物进行生长和/或扩增而获得的产物，其可以是微生物的生物学纯培养物，也可以含有一定量的培养基、代谢物或培养过程中产生的其他成分。术语“培养物”还包括通过将微生物传代而获得的传代培养物，其可以是某一代的培养物，也可以是若干代的混合物。

10、在本发明的具体实施方式中，所述细菌培养基具体为na培养基。

11、第三方面，本发明要求保护一种代谢物。

12、本发明要求保护的代谢物为前文第一方面中所述ai红假单胞菌(rhodopseudomonas agrinica)y009的代谢物。

13、术语“代谢物”是指微生物新陈代谢过程中产生的初级代谢产物和/或次级代谢产物。初级代谢是指微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动的物质和能量的过程。初级代谢的产物即为初级代谢产物，如单糖或单糖衍生物、核苷酸、维生素、氨基酸、脂肪酸等单体以及由它们组成的各种大分子聚合物，如蛋白质、核酸、多糖、脂质等。次级代谢是指微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质的过程。次级代谢的产物即为次级代谢产物，大多是分子结构比较复杂的化合物。根据其作用，可将其分为抗生素、激素、生物碱、毒素等类型。

14、第四方面，本发明要求保护一种菌剂。

15、本发明要求保护的菌剂含有前文第一方面中所述ai红假单胞菌(rhodopseudomonas agrinica)y009、前文第二方面中所述的培养物和/或前文第三方面中所述的代谢物。

16、其中，所述菌剂为用于除草的菌剂和/或用于杀虫的菌剂和/或用于促进植物生长的菌剂。

17、上述菌剂中，所述菌剂除所述活性成分外，还含有载体。所述载体可为农药领域常用的且在生物学上是惰性的载体。所述载体可为固体载体或液体载体；所述固体载体可为矿物材料、植物材料或高分子化合物；所述矿物材料可为粘土、滑石、高岭土、蒙脱石、白碳、沸石、硅石和硅藻土中的至少一种；所述植物材料可为玉米粉、豆粉和淀粉中的至少一种；所述高分子化合物可为聚乙烯醇和/或聚二醇；所述液体载体可为有机溶剂、植物油、矿物油或水；所述有机溶剂可为癸烷和/或十二烷。

18、上述菌剂中，所述菌剂的剂型可为多种剂型，如液剂、乳剂、悬浮剂、粉剂、颗粒剂、可湿性粉剂或水分散粒剂。

19、根据需要，所述菌剂中还可添加表面活性剂(如吐温20、吐温80等)、粘合剂、稳定剂(如抗氧化剂)、ph调节剂等。

20、第五方面，本发明要求保护前文第一方面中所述ai红假单胞菌(rhodopseudomonas agrinica)y009或前文第二方面中所述的培养物或前文第三方面中所述的代谢物或前文第四方面中所述的菌剂在如下任一中的应用：

21、(a1)生产5-氨基乙酰丙酸；

22、(a2)制备用于生产5-氨基乙酰丙酸的产品；

23、(a3)除草；

24、(a4)制备用于除草的产品；

25、(a5)杀虫；

26、(a6)制备用于杀虫的产品；

27、(a7)促进植物生长；

28、(a8)制备用于促进植物生长的产品；

29、(a9)修复重金属污染环境；

30、(a10)制备用于修复重金属污染环境的产品；

31、(a11)改良作物生态环境；

32、(a12)制备用于改良作物生态环境的产品。

33、上述各应用，既可为正常条件下的应用，也可为重金属胁迫下的应用。

34、其中，所述重金属为镉。所述ai红假单胞菌(rhodopseudomonas agrinica)y009可耐受150g/l的crcl2。

35、第六方面，本发明要求保护一种用于生产5-氨基乙酰丙酸的产品。

36、本发明要求保护的用于生产5-氨基乙酰丙酸的产品，其活性成分为前文第一方面中所述的ai红假单胞菌(rhodopseudomonas agrinica)y009或前文第二方面中所述的培养物或前文第三方面中所述的代谢物或前文第四方面中所述的菌剂。

37、第七方面，本发明要求保护一种用于除草和/或杀虫和/或促进植物生产的产品。

38、本发明要求保护的用于除草和/或杀虫和/或促进植物生产的产品，其活性成分为前文第一方面中所述的ai红假单胞菌(rhodopseudomonas agrinica)y009或前文第二方面中所述的培养物或前文第三方面中所述的代谢物或前文第四方面中所述的菌剂。

39、第八方面，本发明要求保护一种生产5-氨基乙酰丙酸的方法。

40、本发明要求保护的生产5-氨基乙酰丙酸的方法，可包括如下步骤：培养前文第一方面中所述的ai红假单胞菌(rhodopseudomonas agrinica)y009，从培养物中获得5-氨基乙酰丙酸。

41、第九方面，本发明要求保护一种除草和/或杀虫和/或促进植物生产的方法。

42、本发明要求保护的除草和/或杀虫和/或促进植物生产的方法，可包括如下步骤：用前文第一方面中所述的ai红假单胞菌(rhodopseudomonas agrinica)y009或前文第二方面中所述的培养物或前文第三方面中所述的代谢物或前文第四方面中所述的菌剂对待处理的植物或其生长基质进行处理。

43、第十方面，本发明要求保护前文第一方面中所述的ai红假单胞菌(rhodopseudomonas agrinica)y009在制备前文第二方面中所述的培养物或前文第三方面中所述的代谢物或前文第四方面中所述的菌剂中的应用。

44、实验证明，本发明菌株y009代表了红假单胞菌属的一个新物种，命名为ai红假单胞菌(rhodopseudomonas agrinica)。通过对菌株y009的生物学特性研究，发现菌株y009能够耐受浓度为15％(w/v)的crcl2；具有较强的产5-ala的能力。据此，本发明菌株——ai红假单胞菌(rhodopseudomonas agrinica)y009可用于重金属污染的环境修复、农田环境改良、促进作物生长等方面。

45、保藏说明

46、分类命名：rhodopseudomonas agrinica；

47、参椐的生物材料：y009；

48、保藏机构：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；

49、保藏机构简称：cgmcc；

50、地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号；

51、保藏日期：2023年1月12日；

52、保藏中心登记入册编号：cgmcc no.26446。