一株多粘类芽孢杆菌及其应用

本发明涉及微生物领域，具体涉及一株多粘类芽孢杆菌及其应用。

背景技术：

1、在过去的几十年中，农业上使用化学肥料和化学农药，保障了农作物产量，解决了人类的温饱问题。然而化学肥料和化学农药的持续过量施用和不科学施用也带来了一系列的问题，如土壤生物和理化性状破坏、药害、农业面源污染、生态环境破坏、农药残留导致的食品质量安全问题等。生物肥料和生物农药能够克服化学肥料和化学农药的诸多弊端，具有广阔的应用前景。但由于生物制剂的使用效果受技术水平和环境条件限制，尚未得到有效推广，其功效也未受到广泛认可。降低使用成本、技术门槛，提高和稳定功效是我国当前生物肥料和生物农药产业亟需解决的问题。

2、在自然生态系统中，生活着许多对植物有益的细菌，通过各种方式对植物产生有益作用，它们被统称为植物根际促生菌(pgpr)。因其特性符合植物促生和病害生物防治的需要，人们不断尝试利用pgpr调节植物生长和防治植物病害。此外，与化学肥料和化学农药相比，pgpr因其作用机制复杂多样，不易导致病原菌抗药性等特点，施用于土壤中，或直接施用于植株，可提高植物对肥料和土壤养分和元素的利用率，甚至可固定空气中的氮元素，为植物所利用；同时，有些pgpr还具有生防菌的属性，可替代化学农药成为防治植物病害更为有效的措施，具较强应用前景。然而，目前能够应用于植物促生和拮抗病原菌的菌种资源极为有限，从环境中筛选效果显著的新菌株能够有效解决菌种资源短缺问题。

技术实现思路

1、本发明是要解决现有植物促生和拮抗病原菌的菌种资源短缺的问题，提供一株多粘类芽孢杆菌及其应用。

2、本发明提供一株多粘类芽孢杆菌，该菌株为多粘类芽孢杆菌(paenibacilluspolymyxa)x-11，保藏于中国微生物菌株保藏管理委员会普通微生物中心(cgmcc)，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2020年8月3日，保藏编号为cgmccno.20476。

3、本发明多粘类芽孢杆菌x-11可在马铃薯蔗糖琼脂(pda)培养基上生长，菌落呈乳白色，半透明，表面光滑湿润，边缘整齐，呈半个玻璃珠状，挑起有黏性。显微镜下放大1000倍观察，菌体细胞呈杆状，培养至后期能够产生大量糖被，产芽孢，孢囊膨大，呈椭圆形。

4、本发明多粘类芽孢杆菌x-11为革兰氏阴性菌，可利用柠檬酸盐、水解酪素、水解淀粉、水解油脂、水解明胶，v-p反应阳性、甲基红反应为阴性，能够还原硝酸盐，具有氧化酶活性和接触酶活性，能够水解酪氨酸，使石蕊牛奶变色。可以利用葡萄糖、蔗糖、甘露醇、乳糖、山梨醇、阿拉伯糖、水杨苷昆布多糖多种碳源。

5、将本发明多粘类芽孢杆菌x-11的16s rdna测序结果提交至ncbi数据库，进行blast分析，发现其16s rdna全长为1444bp，与paenibacillus polymyxa菌株cjx518(ncbi序列号kf991241.1)、sb3-1(ncbi序列号cp010268.1)等菌株16s rdna序列同源性最高，序列相似率为99.86％，综合生理生化结果，将多粘类芽孢杆菌x-11鉴定为多粘类芽孢杆菌(paenibacillus polymyxa)。

6、本发明提供多粘类芽孢杆菌x-11在促进水稻根系伸长中的应用。

7、本发明提供多粘类芽孢杆菌x-11在提高水稻防御酶活性中的应用。

8、进一步的，所述防御酶为超氧化物歧化酶(sod)。

9、本发明提供多粘类芽孢杆菌x-11在促进番茄种子萌发中的应用。

10、本发明提供多粘类芽孢杆菌x-11在促进番茄种子胚根伸长中的应用。

11、本发明提供多粘类芽孢杆菌x-11在提高番茄防御酶活性中的应用。

12、进一步的，所述防御酶为苯丙氨酸解氨酶(pal)。

13、本发明提供多粘类芽孢杆菌x-11在提高番茄抗冷性中的应用。

14、本发明提供多粘类芽孢杆菌x-11在提高番茄产量中的应用。

15、本发明的有益效果：

16、本发明从土壤中筛选到一株能够产芽孢的细菌，为多粘类芽孢杆菌x-11。经测定发现该菌株具有木聚糖酶和葡聚糖酶活性，能够固定空气中的氮，还能产生吲哚。多粘类芽孢杆菌x-11对营养要求低、能够利用多种碳源、生产性能好、可产生抗逆性强的芽孢，应用技术要求低。多粘类芽孢杆菌x-11芽孢液制备方法简便、成本低，货架期长。基因组测序分析表明其基因组中携带着多个固氮酶基因、木聚糖酶基因、葡聚糖酶基因、果胶酶基因、肽酶基因、聚酮化合物合成酶和抗菌肽(如多粘菌素、生物素等)合成酶基因。

17、保存6个月的多粘类芽孢杆菌x-11发酵液施用于苗期的水稻，对水稻根系促生效果明显，施用多粘类芽孢杆菌x-11还可提高水稻秧苗叶片防御酶sod活性。用保存6个月的多粘类芽孢杆菌x-11发酵液处理番茄种子，可显著提高发芽率、促进胚根伸长，在温室地栽番茄上施用保存6个月的多粘类芽孢杆菌x-11芽孢液，可显著提高叶片中pal活性，与多菌灵对比，可显著提高叶片sod和pal活性，该x-11芽孢液还可提高番茄抗冷性、增加番茄产量。多粘类芽孢杆菌x-11对水稻恶苗病菌(fusarium fujikuroi)、水稻立枯病菌(fusariumoxysporum)、稻瘟菌(magnaporthe oryzae)、番茄灰霉病菌(botrytis cinerea)及玉米大斑病菌(exserohilum turcicum)均有显著拮抗作用。

18、本发明的多粘类芽孢杆菌x-11及其发酵液易于保藏和培养、生产性能好、技术要求低、芽孢液货架期长、安全无毒，可用于促进水稻、番茄的生长，提高系统抗性，提高番茄产量，还可用于拮抗植物病原菌和防治番茄冷害。

19、多粘类芽孢杆菌x-11对番茄和水稻具有促生效应，并对多种植物病原菌具有较强的抗菌活性，在水稻、番茄促生和病害的生物防治方面具有较强应用价值。

技术特征：

1.一株多粘类芽孢杆菌，其特征在于所述多粘类芽孢杆菌为多粘类芽孢杆菌(paenibacillus polymyxa)x-11，保藏于中国微生物菌株保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2020年8月3日，保藏编号为cgmcc no.20476。

2.如权利要求1所述的多粘类芽孢杆菌x-11在促进水稻根系伸长中的应用。

3.如权利要求1所述的多粘类芽孢杆菌x-11在提高水稻防御酶活性中的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于所述防御酶为超氧化物歧化酶。

5.如权利要求1所述的多粘类芽孢杆菌x-11在促进番茄种子萌发中的应用。

6.如权利要求1所述的多粘类芽孢杆菌x-11在促进番茄种子胚根伸长中的应用。

7.如权利要求1所述的多粘类芽孢杆菌x-11在提高番茄防御酶活性中的应用。

8.如权利要求7所述应用，其特征在于所述防御酶为苯丙氨酸解氨酶。

9.如权利要求1所述的多粘类芽孢杆菌x-11在提高番茄抗冷性中的应用。

10.如权利要求1所述的多粘类芽孢杆菌x-11在提高番茄产量中的应用。

技术总结
一株多粘类芽孢杆菌及其应用，涉及微生物领域，具体涉及一株多粘类芽孢杆菌及其应用。是要解决现有植物促生和拮抗病原菌的菌种资源短缺的问题。所述多粘类芽孢杆菌为多粘类芽孢杆菌X‑11，保藏于中国微生物菌株保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2020年8月3日，保藏编号为CGMCCNo.20476。多粘类芽孢杆菌X‑11对番茄和水稻具有促生效应，并对多种植物病原菌具有较强的抗菌活性。本发明应用于水稻、番茄促生和病害的生物防治领域。

技术研发人员：于文清,贺丹,李鹏,刘文志,杜佳朋,龚沙沙,彭志红,吴昕雨,陈萍,黄湘雯
受保护的技术使用者：上饶师范学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13