CN115287215A - 一种秸秆降解菌hxb11及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种秸秆降解菌HXB11及其应用。本发明所提供的秸秆降解菌为沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)HXB11。其在中国典型培养物菌种保藏管理中心的登记入册编号为CCTCC M 2022681。试验证明,用该沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)HXB11处理几种秸秆30d,马铃薯秸秆降解率达到40.92%,燕麦秸秆降解率最高为43.44%,荞麦秸秆降解率为41.80%,藜麦秸秆的降解率为36.56%,玉米秸秆的降解率为39.80%,小麦秸秆降解率为40.92%。
Description
技术领域
本发明涉及秸秆降解领域,具体涉及一种秸秆降解菌HXB11及其应用。
背景技术
我国是农业大国,秸秆资源种类丰富,年产量为9亿t,主要来自玉米、水稻、小麦三大粮食作物,其次是薯类、豆类、油菜、棉花及其他谷类作物秸秆。我国每年秸秆资源综合利用率不到40%,60%以上的秸秆被焚烧、随意堆放或用作生活燃料。一些农作物病虫害的休眠体在秸秆上越冬,若秸秆直接还田,在下茬作物播种前不能降解,既不利于下茬作物生长又加重了病虫害的发生。加速秸秆降解,一些病虫休眠体会随着秸秆降解而死亡,能大大减少病虫害发生。秸秆是来源于农作物的茎秆及叶片等副产品,含有植物生长所需要的营养元素,秸秆降解能够将这些养分归还于土壤,供作物生长所需,成为重要的肥料。
利用微生物降解能力使秸秆纤维结构破碎,将秸秆中的粗纤维分解为小分子物质,使有机质和纤维结构降解转化为CO2、水、矿物质及热量,不仅促进作物生长,防治病虫害并培肥土壤,提升土壤有机质含量,不污染环境,简单易实施、秸秆利用率高。建立较完善的秸秆田间处理、收集、储运体系,是实现以地养地、提升耕地质量、建立高产稳产农田的有效技术途径。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种可用于秸秆降解的沙福芽孢杆菌(Bacillussafensis)HXB11。
本发明另一目的在于提供上述秸秆降解菌HXB11在降解马铃薯、燕麦、荞麦、玉米、藜麦和小麦秸秆上的应用。
本发明通过以下技术方案实现:
从马铃薯田距离地表5~10cm取土样,以纤维素为靶标用刚果红染色法对土壤中的微生物进行初筛,将筛选出的纤维素降解菌进行马铃薯秸秆液态发酵试验,测定秸秆降解率,且测定其纤维素酶活性,对筛选到的菌株通过形态学、生理生化和分子生物学进行鉴定,并将菌株HXB11分别对马铃薯、燕麦、荞麦、玉米、藜麦和小麦秸秆进行盆栽防效试验。得到一株秸秆降解菌,沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)。
所述沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis),保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏单位地址:湖北省武汉市武昌区八一路299号,保藏日期为:2022年05月19日,分类命名:沙福芽孢杆菌Bacillus safensis,保藏编号为CCTCC M 2022681。
本发明具有的优点:
本发明的秸秆降解菌HXB11为沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)。用该菌HXB11处理秸秆30d,马铃薯、燕麦、荞麦、藜麦、玉米和小麦秸秆降解率分别为40.92%、43.44%、41.80%,、36.56%、39.80%和40.92%。本发明所提供的沙福芽孢杆菌HXB11(Bacillussafensis)用于秸秆快速还田,对人蓄安全,对环境没有污染,具有良好的开发和应用前景。
保藏说明:
本发明沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)HXB11,于2022年05月19日保藏在中国典型培养物菌种保藏管理中心(CCTCC),保藏地址是湖北省武汉市武昌区八一路299号中国典型培养物菌种保藏管理中心,保藏中心登记入册编号为CCTCC M 2022681,在本发明中简称菌株HXB11,经检验存活。
附图说明
图1马铃薯秸秆降解率的变化
图2燕麦秸秆降解率的变化
图3荞麦秸秆降解率的变化
图4藜麦秸秆降解率的变化
图5玉米秸秆降解率的变化
图6小麦秸秆降解率的变化
具体实施方式
以下实施例便于更好地阐明本发明,但并不限定本发明的范围。下述实施例中的试验方法,如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用材料,如无特殊说明,均能从常规生化试剂公司买到。
下列实施例中的培养基:
LB固体培养基:蛋白胨10g,酵母提取粉5g,NaCl 10g,琼脂15g,蒸馏水1000mL。
LB液体培养基:蛋白胨10g,酵母提取粉5g,NaCl 10g,蒸馏水1000mL。
PDA培养基:去皮马铃薯200g,琼脂18g,葡萄糖20g,蒸馏水1000mL。
高氏1号培养基:MgSO4·7H2O 0.5g,FeSO4·7H2O 0.01g,KNO3 1g,NaCl 0.5g,K2HPO4 0.5g,可溶性淀粉20g,琼脂15g,蒸馏水1000mL。
羧甲基纤维素钠培养基:CMC-Na 20g,NH4NO3 1g,KH2PO4 1.5g,MgSO4·7H2O 0.5g,Na2HPO4 2.5g,酵母提取粉0.5g,蛋白胨2.5g,琼脂15g,蒸馏水1000mL。
产酶培养基:蛋白胨3g,(NH4)2SO4 3g,KH2PO4 1g,MgSO4·7H2O 0.2g,NaCl 5g,蒸馏水1000mL。
营养液:(NH4)2SO4 1.4g,KH2PO4 2g,MgSO4·7H2O 0.3g,CaCl2 0.3g,FeSO4·7H2O7.5mg,MnSO4·H2O 2.5mg,ZnSO4 2mg,CoCl2 3mg,尿素0.3mg,蒸馏水1000mL。
马铃薯秸秆发酵培养基:2g 1~2cm长马铃薯秸秆,50mL营养液。
碳源测定基础培养基:KH2PO4 2.38g,K2HPO4·3H2O 5.65g,(NH4)2SO4 2.64g,MgSO4·7H2O 1g,CuSO4·5H2O 6.4mg,ZnSO4·7H2O 1.5mg,FeSO4·7H2O 1.1mg,MnCl2·7H2O7.9mg,琼脂15g,蒸馏水1000mL。
氮源测定基础培养基:葡萄糖10g,K2HPO4·3H2O 1g,MgSO4·7H2O 5g,NaCl2 5g,FeSO4·7H2O 10mg,琼脂15g,蒸馏水1000mL。
丙二酸盐试验培养基:丙二酸钠3g,酵母膏1g,NaCl 2g,(NH4)2SO4 2g,KH2PO40.4g,K2HPO4·3H2O 0.6g,溴百里酚蓝25mg,蒸馏水1000mL,pH 7.4。
甲基红试验培养基:蛋白胨7.0g,葡萄糖5g,NaCl 5g,蒸馏水1000mL。
淀粉水解试验培养基:可溶性淀粉2g,牛肉浸膏3g,蛋白胨5g,葡萄糖2.5g,琼脂18g,蒸馏水1000mL,pH 7.0。
脂肪水解试验培养基:蛋白胨10g,CaCl·2H2O 0.1g,琼脂17g,蒸馏水1000mL,pH7.4。
NA培养基:牛肉浸膏3g,蛋白胨5g,葡萄糖2.5g,琼脂18g,蒸馏水1000mL,pH 7.0。
实施例1菌株的分离筛选
从内蒙古呼和浩特市和林格尔县马铃薯田,距离地表5~10cm取土样。称取10g土壤样品加入装有90mL无菌水的250mL三角瓶中,置于28℃、180r/min恒温振荡培养箱中振荡30min,静置20min,在无菌操作条件下,取1mL上清液进行梯度稀释,稀释至10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8共8个浓度,每个浓度各取0.1mL分别在LB固体培养基上涂布分离,每个浓度3个平板,在28℃恒温培养箱中倒置培养,直至菌落长出,挑取不同形态菌株进行反复划线纯化,获得纯菌株保存备用。
刚果红染色试验筛选秸秆降解菌,采用点接种法分别将纯化后的菌株接种至羧甲基纤维素钠培养基上,每个平板接3个点,设3次重复,在28℃恒温培养箱培养72h,加入适量1mg/mL的刚果红溶液染色30min,弃去染液,加入适量1mol/L的NaCl溶液脱色20min,观察并测量菌落直径(d,cm)及其周围透明圈直径(D,cm),计算D/d值。
结果,菌株HXB11在刚果红染色试验平板上出现透明圈,透明圈直径D与菌落直径d的比值(D/d)为6.60,具有纤维素降解能力。经过初筛,得到1个菌株,命名为HXB11。
刚果红染色试验结果
实施例2菌株HXB11对马铃薯秸秆降解率的测定
将初筛得到的具有降解纤维素能力的菌株接种至LB液体培养基中,制备浓度为1×107CFU/mL菌悬液,按体积为10%的比例接种至马铃薯秸秆发酵培养基中,以不接菌为空白对照,设3次重复,在28℃、180r/min恒温振荡培养箱中培养,分别在第0d、5d、15d、25d和35d取样,将不同处理的秸秆残渣用无菌水反复清洗3次,置于80℃烘箱烘干至恒重,称量,计算秸秆相对降解率。
降解率=(M1-M2)/M1×100%
其中M1为初始秸秆质量,M2为降解后秸秆质量。
结果,菌株HXB11处理马铃薯秸秆35d,马铃薯秸秆剩余量分别为0.89g,秸秆失重率55.44%。
马铃薯秸秆液态发酵降解效果
实施例3菌株HXB11纤维素酶活力测定
将待测菌株接种至LB液体培养基中,制备浓度为1×107CFU/mL菌悬液,按体积比为9%的接种量分别将菌悬液接入产酶培养基中,28℃、180r/min培养7d,每隔24h取菌悬液,使用商业试剂盒,购自苏州格雷斯生物技术有限公司(中国苏州),按照苏州格锐思酶活测定说明书进行菌株的半纤维素酶、内切-β-1,4-葡聚糖酶、外切-β-1,4-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶活力的测定。取2mL菌悬液超声破碎15s间隔10s,重复30次,12000rpm,4℃离心10min,取上清待测。
结果,菌株HXB11的半纤维素酶、内切-β-1,4-葡聚糖酶、外切-β-1,4-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶活性最大值分别为:20.60U/mL、383.20U/mL、528.99U/mL和5.62U/mL,说明该菌株能产生纤维素降解酶降解纤维素。
实施例4菌株HXB11鉴定
形态学鉴定
用稀释法将菌株涂布于LB固体培养基中,长出单个菌落,HXB11菌落圆形,表面干燥有褶皱或同心轮纹,边缘整齐,不透明,无光泽,乳白色。
生理生化鉴定
试验参照《常见细菌***鉴定手册》,对菌株的生理生化指标碳源、氮源的利用、丙二酸盐的利用、甲基红试验、淀粉水解、氧化酶试验和过氧化氢酶试验等进行测定。菌株HXB11为革兰氏阳性菌,能利用丙二酸盐,甲基红试验阳性,且产生过氧化氢酶,不能产生氧化酶,可以利用麦芽糖和乳糖作为唯一碳源,硝酸钾、硝酸铵、硝酸钠、硫酸铵、组氨酸和L-甲硫氨酸均可作为其唯一氮源。
菌株HXB11生理生化特性
注:“+”表示阳性,“-”表示阴性
分子生物学鉴定
DNA的提取按照TIAN GEN细菌基因组DNA提取试剂盒(离心柱型)(中国北京)说明书进行,购自天根生化科技(北京)有限公司。PCR引物分别为27F和1492R、7F和1540R、rpoBF和rpoBR、trpBF和trpBR,引物序列详见下表。25μL反应体系含:17μL的ddH2O,2.5μL的10×PCRBuffer,2μL的dNTP,1μL的上游引物,1μL的下游引物,0.25μL的TaqDNA聚合酶。PCR反应条件:预变性94℃ 5min;变性94℃ 30s;退火温度30s;72℃ 1min;循环34次;72℃ 10min。将4个基因的PCR产物通过1%的琼脂糖琼脂糖凝胶电泳检测,并送至上海生工生物公司进行16S rDNA测序。将得到的4个基因序列进行拼接,拼接结果与Gen Bank核酸数据库进行比对,选取相似度较高的菌株序列进行分析,利用软件MEGA7.0进行***发育树的构建。将4个PCR产物测序结果拼接,利用NCBI数据库中的Blast程序比对,并通过MEGA7.0软件***发育树分析,菌株HXB11与沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)聚在一类,登录号分别为(KU605230)、(KR085891)和(MN092366)。
综合形态学、生理生化试验和分子生物学鉴定结果,菌株HXB11鉴定为沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)。
主要引物及序列
实施例5菌株HXB11对不同作物秸秆降解效果
将马铃薯、燕麦、玉米、藜麦、小麦和荞麦秸秆在流动自来水下洗净,于80℃烘箱中烘干,剪成3~4cm短节。取5g不同作物秸秆分别置于小尼龙袋中,用9mL浓度为1×107CFU/mL的HXB11菌悬液浸湿秸秆,以不接菌作为对照CK,每个处理重复5次。2021年12月5日将处理好的秸秆置于花盆中间,每个花盆上下覆灭菌土2.0kg,花盆上面覆灭菌土深度为2~3cm,每盆放5小尼龙袋处理好的秸秆,加420mL自来水(相对湿度70~80%),放于实验室室内培养,每隔5d浇420mL自来水,在培养5d、10d、20d、30d时取样,每次取出1个小尼龙袋秸秆,测定不同秸秆的秸秆降解率。
结果,处理30d,马铃薯秸秆降解率达到40.92%(图1),燕麦秸秆降解率为43.44%(图2),荞麦秸秆降解率为41.80%(图3),藜麦秸秆的降解率为36.56%(图4),玉米秸秆的降解率为39.80%(图5),小麦秸秆降解率为40.92%(图6)。
Claims (2)
1.一种高效秸秆降解菌HXB11,其特征在于它为沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis),保藏在中国典型培养物菌种保藏管理中心,保藏地址是湖北省武汉市武昌区八一路299号,保藏日期为2022年5月19日,保藏号为CCTCC M 2022681。
2.如权利要求1所述的高效秸秆降解菌HXB11的应用,其特征在于它用于降解马铃薯、燕麦、荞麦、藜麦、玉米和小麦秸秆。
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---|---|
CN (1) | CN115287215A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115287217A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-11-04 | 内蒙古农业大学 | 一种秸秆降解菌wxb10及其应用 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103540581A (zh) * | 2013-10-19 | 2014-01-29 | 沅江浣溪沙酶技术有限公司 | 麦草、稻草造纸制浆用复合酶液的生产方法及应用 |
CN103571811A (zh) * | 2013-10-19 | 2014-02-12 | 沅江浣溪沙酶技术有限公司 | 一种木聚糖酶及生产方法 |
CN105452472A (zh) * | 2013-06-12 | 2016-03-30 | 雷内科学有限公司 | 利用微生物水解和发酵处理城市固体废物(msw)的方法 |
CN108728379A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-11-02 | 甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所 | 一种用于畜禽粪便快速腐熟的复合菌剂及其制备方法 |
CN111423998A (zh) * | 2020-04-02 | 2020-07-17 | 南京农业大学 | 一种用于菇渣基质化的复合微生物菌剂及其制备方法和应用 |
CN113366103A (zh) * | 2018-12-21 | 2021-09-07 | 诺维信公司 | 具有肽聚糖降解活性的多肽以及编码其的多核苷酸 |
CN113403344A (zh) * | 2012-06-12 | 2021-09-17 | 雷内科学有限公司 | 生物甲烷生产的方法和组合物 |
CN115044517A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-09-13 | 石河子大学 | 一种高效降解纤维素的混合菌制剂的制备 |
CN117363518A (zh) * | 2023-09-22 | 2024-01-09 | 福建中烟工业有限责任公司 | 一株沙福芽孢杆菌及其用途 |
-
2022
- 2022-05-30 CN CN202210597068.7A patent/CN115287215A/zh active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113403344A (zh) * | 2012-06-12 | 2021-09-17 | 雷内科学有限公司 | 生物甲烷生产的方法和组合物 |
CN105452472A (zh) * | 2013-06-12 | 2016-03-30 | 雷内科学有限公司 | 利用微生物水解和发酵处理城市固体废物(msw)的方法 |
CN103540581A (zh) * | 2013-10-19 | 2014-01-29 | 沅江浣溪沙酶技术有限公司 | 麦草、稻草造纸制浆用复合酶液的生产方法及应用 |
CN103571811A (zh) * | 2013-10-19 | 2014-02-12 | 沅江浣溪沙酶技术有限公司 | 一种木聚糖酶及生产方法 |
CN108728379A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-11-02 | 甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所 | 一种用于畜禽粪便快速腐熟的复合菌剂及其制备方法 |
CN113366103A (zh) * | 2018-12-21 | 2021-09-07 | 诺维信公司 | 具有肽聚糖降解活性的多肽以及编码其的多核苷酸 |
CN111423998A (zh) * | 2020-04-02 | 2020-07-17 | 南京农业大学 | 一种用于菇渣基质化的复合微生物菌剂及其制备方法和应用 |
CN115044517A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-09-13 | 石河子大学 | 一种高效降解纤维素的混合菌制剂的制备 |
CN117363518A (zh) * | 2023-09-22 | 2024-01-09 | 福建中烟工业有限责任公司 | 一株沙福芽孢杆菌及其用途 |
Non-Patent Citations (6)
Title |
---|
IRMA DEWIYANTI等: "Characteristic and activity of cellulolytic bacteria isolated from mangrove soil in Northern Coast of Aceh Province, Indonesia", BIODIVERSITAS, vol. 23, no. 12, 31 December 2022 (2022-12-31), pages 6587 - 6599 * |
SHIKHA DEV等: "Utilization of Agroresidues for the Production of Xylanase by Bacillus safensis XPS7 and Optimization of Production Parameters", FERMENTATION, vol. 8, 12 May 2022 (2022-05-12), pages 1 - 17 * |
修志君: "高效秸秆降解复合菌系的构建及其降解效果研究", 中国优秀硕士学位论文全文 数据库工程科技Ⅰ辑, no. 6, 15 June 2023 (2023-06-15), pages 027 - 39 * |
刘国红;刘波;车建美;王阶平;陈倩倩;姚运法;刘琴英;: "一株解淀粉芽胞杆菌的筛选及其益生特性研究", 农业生物技术学报, no. 06, 8 June 2018 (2018-06-08), pages 1043 - 1055 * |
薛志静;庄桂芬;黄振东;张瑞玲;张忠;: "铜绿丽金龟蛴螬肠道产消化酶细菌的分离与鉴定", 中国微生态学杂志, no. 08, 15 August 2017 (2017-08-15), pages 878 - 883 * |
龚志婷;赖泳红;周艳梅;李鹏;郑伟光;王天强;崔晓龙;王永霞;肖炜;: "云南保山温泉产纤维素酶高温菌多样性研究", 应用与环境生物学报, no. 04, 25 August 2013 (2013-08-25), pages 699 - 703 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115287217A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-11-04 | 内蒙古农业大学 | 一种秸秆降解菌wxb10及其应用 |
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