一株枯草芽孢杆菌及其应用

本发明属于微生物的应用，尤其涉及一株枯草芽孢杆菌及其应用。

背景技术：

1、当前我国苜蓿草产业发展正处于重要战略机遇期。苜蓿草是奶牛等草食动物的重要优质饲草，被誉为“牧草之王”，根系特别的发达，有着不错的抗旱以及抗严寒的能力。畜牧业的可持续健康发展离不开草业发展的支撑，尤其是以苜蓿为代表的优质牧草。具有改善畜禽生产性能、提高畜禽免疫力、改善畜禽肉品质以及调节肠道微生态平衡等生理功能，是中国奶牛的“铁饭碗”，用苜蓿饲喂奶牛，是植物蛋白转化为牛奶蛋白的最理想的技术途径，不仅蛋白质转化效率高、质量好，而且绝对安全，再加上苜蓿草的优质粗纤维，可以成为奶牛高效的营养物质来源。然而，伴随人们食物消费升级、奶类消费持续增加，国内苜蓿需求进一步提高，国产苜蓿仍产不足需，进口苜蓿占据国内市场较大份额。并且在一些自然或人为因素的干扰下，天然草场遭受到不同程度的破坏，草原退化问题突出，导致草原植物多样性锐减。

2、为了恢复退化的草原，促进牧草生长，目前大多采取围护、禁止放牧、播种、施用化肥等措施恢复草原植被，但长期采取这些措施可能导致植物群落结构、土壤养分循环和生物多样性的变化，对环境造成污染，造成了土壤中某些元素的选择性积累和土壤理化性质的恶化，并最终影响生态系统功能的稳定性。植物促生菌作为一种新型的生物肥料成为微生物领域的研究热点，能稳定生存在植物根圈土壤中，可以促进植物生长，调节土壤肥力状况、充分实现养分的高效利用。缺磷是胁迫豆类作物生产的重要制约因素，土壤中可能含有比植物生长所需的磷高几千倍的磷库，但由于复杂的土壤过程和与土壤成分的相互作用，大部分以难溶磷的形式存在无法被植物吸收利用。而豆科植物，如苜蓿通过根瘤菌共生固氮过程中需要有效磷的补充。有效磷的缺失或不足影响根瘤共生固氮速率从而可能影响苜蓿产量。有效利用土壤中难溶磷是提供苜蓿等牧草产量的途径之一。通过引入高效解磷菌成为促进苜蓿生长，提高苜蓿产量的科学有效的方法。但目前缺少符合上述要求的高效解磷菌。

技术实现思路

1、鉴于现有技术所存在的问题，本发明提供一株枯草芽孢杆菌及其应用。该菌株为具有促生效果的芽孢杆菌，可以解磷促进固氮、增加土壤养分利用、促进苜蓿等植物生长、提高苜蓿等植物产量。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、本发明提供一株枯草芽孢杆菌，菌株名称为枯草芽孢杆菌sp1(bacillussubtilis)sp1，保藏编号为cgmcc no.23351。保藏时间为2021年09月03日，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(cgmcc)，保藏地址为中国.北京.北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所。

4、所述枯草芽孢杆菌是从内蒙古草原土壤中经筛选分离纯化等步骤偶然获得。该菌株革兰氏阳性；在生理生化特征方面，该菌株可以在盐度(nacl的浓度)为0-7％条件下生长良好；可以在ph为5-11条件下生长，可以在温度15℃-50℃生长，最适温度为30℃。菌株sp1溶解有机磷量为33.3μg/ml，溶解无机磷量为128.95μg/ml；分泌吲哚乙酸和产胞外多糖量分别为59.5mg/l和245.9mg/l。

5、发明人提取了该菌株的dna，进行全基因组测序以及pcr扩增后测序得到16s rrna的基因序列。经过blast比对分析，在分子水平确定了菌株sp1属于芽孢杆菌，为枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)。

6、本发明提供的枯草芽孢杆菌sp1是一种耐盐解磷促生菌，可以作为或制备新型的生物肥料应用，在草原生态中对苜蓿的产量起到重要作用。

7、本发明提供的菌株sp1具有溶磷能力，可以缓解由于磷缺乏导致的生长受抑，在土壤中对作物提供磷素来促进根瘤固氮的应用，用于提升苜蓿根瘤固氮作用，用于促进牧草生长，增加牧草的产量，用于提升土壤养分，可促进微生物与草原土壤和植物良性循环的建立，对于草原生态恢复具有重要意义。是集解磷促进固氮和产生长素、胞外多糖等多种促生能力为一体的解磷菌，菌剂制备工艺简便效果好，有良好的应用前景。

8、本发明提供一种菌剂，包括上述枯草芽孢杆菌和/或上述枯草芽孢杆菌的发酵物。所述菌剂可以为固态也可以为液态。

9、含有上述菌株或发酵物的菌剂可以促进苜蓿生长，可以用于提高苜蓿的产量。有利于解磷促进固氮，增加土壤养分，并可以缓解草原植物退化问题。

10、进一步，所述菌剂还可以包括辅料。所述辅料可以为制备菌剂常规使用的辅料。

11、本发明提供上述枯草芽孢杆菌的发酵方法，包括以下步骤：将上述枯草芽孢杆菌接种培养基发酵培养。

12、发酵培养的温度可以为15℃-50℃，优选地，可以为30℃。

13、所述培养基可以为发酵培养基，也可以为其他培养基。

14、发酵培养基中，每1000ml水含有：蔗糖25.0g,nacl 10.0g,nano30.5g,mgso4 0.5g,k2hpo4 0.5g,酵母提取物3g,胰蛋白胨3g。

15、所述培养基也可以为r2a液体培养基，发酵方法可以包括以下步骤：将上述芽孢杆菌接种r2a液体培养基发酵培养。

16、r2a液体培养基是合成培养基，可以购自北京酷莱博科技有限公司。r2a液体培养基配方包括：每dh2o 1000ml，glucose 0.5g，淀粉0.5g，酸水解酪蛋白胨0.5g,细菌学蛋白胨0.5g,酵母提取物0.5g,丙酮酸钠0.3g,磷酸氢二钾0.3g,七水合硫酸镁0.05g,磷酸氢二钾0.3g,ph 7。

17、本发明提供的上述枯草芽孢杆菌或上述菌剂可以在(1)至(8)中任一项或任几项中应用，

18、(1)促进种子发芽；

19、(2)解磷；

20、(3)产吲哚乙酸；

21、(4)产胞外多糖；

22、(5)植物促生；

23、(6)促进固氮；

24、(7)增加土壤养分含量；

25、(8)制备生物肥料。

26、上述枯草芽孢杆菌或菌剂可以溶解土壤中的难溶磷来促进草原牧草根瘤固氮，促进草原牧草生长，提高牧草的产量，提高草原土壤养分。例如，对于苜蓿，上述芽孢杆菌或菌剂可以解磷促进固氮，提高苜蓿生长，增加苜蓿的产量。

27、也可以把本发明提供的枯草芽孢杆菌或菌剂制备成促进种子发芽的产品、解磷的产品、用于产吲哚乙酸的产品、用于产胞外多糖的产品、具有植物促生作用的产品、具有促进固氮作用的产品、增加土壤养分含量的产品、用于制备生物肥料的产品等等。

28、本发明提供一种促进牧草生长的方法，包括以下步骤：将牧草采用上述枯草芽孢杆菌或上述菌剂处理。

29、以苜蓿为例，可以包括以下步骤：将苜蓿采用上述枯草芽孢杆菌或上述菌剂处理。例如，可以采用上述枯草芽孢杆菌或上述菌剂的含菌的悬液对苜蓿进行浇灌处理。

30、本发明提供的菌株sp1具有解磷、产吲哚乙酸、产胞外多糖的能力及相关基因，同时具有较强的耐盐性。菌株sp1可以显著增加苜蓿的地上干重、地下干重、株高以及根长。同时增加根瘤数量、鲜重和根瘤固氮活性从而促进了植物生长，显著增加了速效磷、速效钾及速效氮等土壤养分含量，菌株sp1对苜蓿具有解磷促进固氮等多功能促生作用。