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一株产IAA的纤维素降解菌n3及其应用

一株产IAA的纤维素降解菌n3及其应用

IPC分类号 : C12N1/20,C12N9/00,C12P17/10,C05F11/08,C12R1/01

申请号
CN201911267554.7
可选规格
  • 专利类型: 发明专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日: 2019-12-11
  • 公开号: 111057665B
  • 公开日: 2020-04-24
  • 主分类号: C12N1/20
  • 专利权人: 安徽农业大学

专利摘要

本发明提供了一株产IAA的纤维素降解菌n3及其应用,涉及农业微生物技术领域,所述纤维素降解菌n3保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,保藏编号为CGMCCNo.18613。本发明所述纤维素降解菌n3产CMC酶能力强,且能产IAA,CMC酶活力最高可达到24.96U/mL,IAA的分泌量最高可达19.07mg/L。因此,所述纤维素降解菌n3可用于制备产IAA和/或CMC酶或具促生功能的秸秆促腐菌剂,从而应用于秸秆促腐、作物促生,实现秸秆还田效率和农作物产量提升。

权利要求

1.一株产IAA的纤维素降解菌玉米固氮螺菌(Azospirillum zeae) n3,其特征在于,保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,保藏编号为CGMCC No.18613。

2.权利要求1所述纤维素降解菌玉米固氮螺菌n3在制备IAA和/或CMC酶中的应用。

3.根据权利要求2所述应用,其特征在于,在利用所述纤维素降解菌玉米固氮螺菌n3制备IAA时,包括以下步骤:调节含有100mg/L L-色氨酸的LB培养基的pH值为6.0~9.0,接种所述纤维素降解菌玉米固氮螺菌n3的菌悬液,震荡培养;所述菌悬液的体积为所述LB培养基体积的1%;所述菌悬液的OD600值为0.8~1.2。

4.根据权利要求3所述应用,其特征在于,所述振荡培养的温度为28~30℃,震荡速度为160~180rpm。

5.根据权利要求2所述应用,其特征在于,在利用所述纤维素降解菌玉米固氮螺菌n3制备CMC酶时,包括以下步骤:将液体发酵培养基调节pH值为4.0~6.0,接种所述纤维素降解菌玉米固氮螺菌n3,震荡培养;所述纤维素降解菌玉米固氮螺菌n3的接种体积为所述液体发酵培养基体积的1%;所述液体发酵培养基包括以下浓度的原料:氯化钠6g/L、七水硫酸镁0.1g/L、氯化钙0.1g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、酵母膏10g/L和秸秆20g/L。

6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述LB培养基或液体发酵培养基中还包括以下质量百分含量的组分:0.1%碳源、1%氮源。

7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述碳源包括葡萄糖、甘露醇、蔗糖、麦芽糖、木糖、乳糖和果糖中的一种或多种;

所述氮源包括硝酸钾、硫酸铵、硝酸铵、酵母粉、谷氨酸、尿素和蛋白胨中的一种或多种。

8.权利要求1所述纤维素降解菌玉米固氮螺菌n3在制备促腐促生菌剂中的应用。

9.根据权利要求8所述应用,其特征在于,所述促腐促生菌剂的类型为菌水剂;所述菌水剂在应用时,以所述纤维素降解菌玉米固氮螺菌n3的量计,接种量为1~9×106CFU/g秸秆或1~9×107CFU/g土壤。

10.权利要求1所述纤维素降解菌玉米固氮螺菌n3在促进秸秆还田效率和农作物增产中的应用。

说明书

技术领域

本发明属于农业微生物技术领域,具体涉及一株产IAA的纤维素降解菌 n3及其应用。

背景技术

秸秆还田是当今世界上普遍重视的一项培肥地力的作物增加产量的措施,在杜绝了秸秆焚烧过程造成的大气污染的同时还能在改善土壤物理性状、提高土壤有机质水平、增加土壤生物活性和提高土壤养分供应水平等方面发挥重要作用。秸秆中有机质及氮磷钾等营养元素丰富,可转换为作物易吸收利用的养分形式,充分利用秸秆还田的积极效应可有效提高资源利用,实现作物增产,促进养分循环。

秸秆主要由木质素、纤维素、半纤维素等难降解的物质组成,其中尤以纤维素含量最高,自然状态下秸秆腐解速度较慢。目前,国内外学者普遍认为秸秆还田时配施具产纤维素降解酶(如:羧甲基纤维素降解酶,CMC)的腐秆菌以加速秸秆等废弃物腐熟。但是,由于腐秆剂中的功能微生物是否能够成功定殖会受到土壤资源丰富度和土著微生物竞争强度等影响,因此腐秆剂的区域匹配性要求高,不同地区不同土壤中施用的腐秆剂也应该有所差异,因此需要尽量在应用区筛选菌株制备腐秆菌剂以提高该地区秸秆腐秆程度及速率。

砂姜黑土具有干缩湿涨、易旱易涝、土壤耕性差及肥力水平低的不良性状,对作物生长造成不良影响,是我国典型的低产土壤。砂姜黑土土质黏重、土壤结构较差,在生产中易出现“旱、涝、僵、瘦”等问题,土壤微生物与耕层土壤肥力活性均较低,不利于外源菌株的定殖,因此一般腐秆剂在砂姜黑土上施用的效果较差。砂姜黑土多为麦玉轮作区,轮作时间间隔短暂,施用腐秆剂后若秸秆腐解不完全,一方面会导致前茬作物来不及腐解而在土壤中长期积存、滞留,从而影响下一季作物的播种;另一方面是由于土壤中未完全腐解的秸秆会导致麦玉种子无法与土壤结合,造成麦玉种子萌发困难,并且还会和作物争夺养分,导致作物出苗率降低、产量下降。

吲哚乙酸(IAA)是植物激素的一种,是产生调节植物生长素的信号物质,在植物体内普遍存在,是一种植物体内普遍存在的内源生长素。生长素对生长的促进作用主要是促进细胞的生长,特别是细胞的伸长,对作物生长,提高产量方面有着积极的意义。因此,采用高效促腐兼具促生功能的菌株有利于砂姜黑土麦玉轮作体系作物的生长发育并保持土壤优良性状。

目前,国内外大多数学者只对某一株菌的纤维素降解能力或者是促生能力进行研究,致力于研究某一菌株的某项功能,但鲜见具有多重功能的菌株。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的在于提供一株筛选自砂姜黑土的高效产CMC 纤维素降解菌n3,可提高纤维素降解率、促腐秸秆,从而促进还田秸秆腐解,提升秸秆还田效率;另外该菌还能高产IAA,促进作物种子萌发和生长,实现农作物增产。

为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:

本发明提供了一株产IAA的纤维素降解菌n3,保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,保藏编号为CGMCC No.18613。

本发明还提供了所述纤维素降解菌n3在制备IAA和/或CMC酶中的应用。

优选的,在利用所述纤维素降解菌n3制备IAA时,包括以下步骤:调节含有100mg/LL-色氨酸的LB培养基的pH值为6.0~9.0,接种所述纤维素降解菌n3的菌悬液,震荡培养;所述菌悬液的体积为所述LB培养基体积的 1%;所述菌悬液的OD600值为0.8~1.2。

优选的,所述振荡培养的温度为28~30℃,震荡速度为160~180rpm。

优选的,在利用所述纤维素降解菌n3制备CMC酶时,包括以下步骤:将液体发酵培养基调节pH值为4.0~6.0,接种所述纤维素降解菌n3,震荡培养;所述纤维素降解菌n3的接种体积为所述液体发酵培养基体积的1%;所述液体发酵培养基包括以下浓度的原料:氯化钠6g/L、七水硫酸镁0.1g/L、氯化钙0.1g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、酵母膏10g/L和秸秆20g/L。

优选的,所述LB培养基或液体发酵培养基中还包括以下质量百分含量的组分:0.1%碳源、1%氮源。

优选的,所述碳源包括葡萄糖、甘露醇、蔗糖、麦芽糖、木糖、乳糖和果糖中的一种或多种;

所述氮源包括硝酸钾、硫酸铵、硝酸铵、酵母粉、谷氨酸、尿素和蛋白胨的一种或多种。

本发明还提供了所述纤维素降解菌n3在制备促腐促生菌剂中的应用。

优选的,所述促腐促生菌剂的类型为菌水剂;所述菌水剂在应用时,以所述纤维素降解菌n3的量计,接种量为1~9×106CFU/g秸秆或1~9×107 CFU/g土壤。

本发明还提供了所述纤维素降解菌n3在促进秸秆还田效率和农作物增产中的应用。

本发明提供了一株产IAA的纤维素降解菌n3,保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,保藏编号为CGMCC No.18613。本发明所述纤维素降解菌n3表面光滑,菌落较小,边缘整齐,不透明,略带黄色;纤维素降解菌 n3为革兰氏阴性菌,好氧,化能异养,接触酶阳性,M.R试验阴性,VP试验阴性,淀粉水解阴性,明胶水解阴性,柠檬酸盐利用阴性。

本发明所述纤维素降解菌n3能高产吲哚乙酸,且产CMC酶能力较强,具有较高的作物促生和秸秆促腐能力,IAA的分泌量最高可达19.07mg/L, CMC酶活力最高可达到24.96U/mL。因此可将所述纤维素降解菌n3用于制备兼具促生功能的腐秆菌剂,从而应用于秸秆促腐、促进秸秆还田效率和农作物增产中。

本发明所述纤维素降解菌n3能够一菌多用,发挥菌株的最大效能,一方面可以促进作物生长,增加作物产量;另一方面可加速纤维素降解,促腐秸秆,大力推进秸秆还田,具有作为功能微生物肥料的潜力,为推进农业绿色发展作贡献。

生物保藏信息

纤维素降解菌n3,分类命名为玉米固氮螺菌(Azospirillum zeae),于2019 年09月23日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,地址为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,保藏号为CGMCC No.18613。

附图说明

图1为本发明提供的纤维素降解菌n3的菌落图;

图2为不同菌株的产CMC酶能力;

图3为不同菌株的产IAA能力;

图4根据16S rDNA序列构建的n3菌株的系统发育树;

图5为不同pH对纤维素降解菌n3产CMC酶活力的影响图;

图6为不同装液量对纤维素降解菌n3产CMC酶活力的影响图;

图7为不同氮源对纤维素降解菌n3产CMC酶活力的影响图;

图8为不同培养时间对纤维素降解菌n3产IAA的影响图;

图9为不同培养时间对纤维素降解菌n3生长状况的影响图;

图10为不同装液量对纤维素降解菌n3产IAA的影响图;

图11为不同装液量对纤维素降解菌n3生长状况的影响图;

图12为不同初始pH对纤维素降解菌n3产IAA的影响图;

图13为不同初始pH对纤维素降解菌n3生长状况的影响图;

图14为不同碳源对纤维素降解菌n3产IAA的影响图;

图15为不同碳源对纤维素降解菌n3生长状况的影响图;

图16为不同氮源对纤维素降解菌n3产IAA的影响图;

图17为不同氮源对纤维素降解菌n3生长状况的影响图;

图18为不同菌株秸秆促腐能力的影响图。

具体实施方式

本发明提供了一株产IAA的纤维素降解菌n3,保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,保藏编号为CGMCC No.18613。

本发明所述纤维素降解菌n3从安徽省蒙城县内农业示范科技园区内采集砂姜黑土中筛选得到,经验证后,所述纤维素降解菌n3为革兰氏阴性菌,好氧,化能异养,接触酶阳性,M.R试验阴性,VP试验阴性,淀粉水解阴性,明胶水解阴性,柠檬酸盐利用阴性;菌落结构如图1所示,表面光滑,菌落较小,边缘整齐,不透明,略带黄色。

本发明还提供了所述纤维素降解菌n3在制备IAA和/或CMC酶中的应用。

本发明在利用所述纤维素降解菌n3制备IAA时,优选包括以下步骤:调节含有100mg/L L-色氨酸的LB培养基的pH值为6.0~9.0,接种所述纤维素降解菌n3的菌悬液,震荡培养;所述菌悬液是利用接种环从固体培养基上挑取一环菌体,将其接入含6ml LB培养基的25ml试管中,随后将试管加塞置于30℃、180rpm摇床中过夜培养所得;所述菌悬液的OD600值为 0.8~1.2,接种体积为所述LB培养基体积的1%。在本发明中,进行所述震荡培养时,培养基的装液量优选为25mL/250mL,培养时间优选为15h,此时培育出的纤维素降解菌n3产IAA的量最高且菌株生长能力最佳。本发明所述振荡培养的温度优选为28~30℃,震荡速度优选为160~180rpm。

本发明在利用所述纤维素降解菌n3制备CMC酶时,优选包括以下步骤:将液体发酵培养基调节pH值为4.0~6.0,接种所述纤维素降解菌n3,震荡培养;所述纤维素降解菌n3的接种体积为所述LB培养基体积的1%;所述液体发酵包括以下浓度的原料:氯化钠6g/L、七水硫酸镁0.1g/L、氯化钙0.1 g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、酵母膏10g/L和秸秆20g/L。

在本发明中,所述LB培养基或液体发酵培养基中优选还包括以下质量百分含量的组分:0.1%碳源、1%氮源。本发明所述LB培养基中碳源优选包括葡萄糖、甘露醇、蔗糖、麦芽糖、木糖、乳糖和果糖中的一种或多种,更优选为甘露醇;所述氮源优选包括硝酸钾、硫酸铵、硝酸铵、酵母粉、谷氨酸、尿素和蛋白胨的一种或多种,更优选为酵母粉。本发明所述液体培养基中氮源优选包括硝酸钾、硫酸铵、硝酸铵、酵母粉、谷氨酸、尿素和蛋白胨的一种或多种,更优选为酵母粉或蛋白胨。

本发明还提供了所述纤维素降解菌n3在制备促腐促生菌剂中的应用。

本发明所述促腐促生菌剂的类型优选为菌水剂;所述菌水剂在应用时,以所述纤维素降解菌n3的量计,其接种量优选为1~9×106CFU/g秸秆或 1~9×107CFU/g土壤,更优选为5×106CFU/g秸秆或5×107CFU/g土壤。

本发明还提供了所述纤维素降解菌n3在促进秸秆还田效率和农作物增产中的应用。本发明所述应用中纤维素降解菌n3的使用方法和施用量与上述相同,在此不再赘述。

下面结合实施例对本发明提供的一株产IAA的纤维素降解菌n3及其应用进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

1、试剂准备:

LB培养基:蛋白胨10g,酵母提取物5g,氯化钠10g,蒸馏水1000mL,调节pH7.0~7.2,121℃灭菌20分钟(固体培养基在此配方上加琼脂20g)。

无机盐培养基:硫酸铵2.0g,磷酸二氢钠0.5g,磷酸氢二钾0.5g,七水硫酸镁0.2g,二氯化钙0.1g,蒸馏水1000mL,调pH 7.0~7.2,121℃灭菌20分钟。

液体发酵培养基:氯化钠6g,七水硫酸镁0.1g,氯化钙0.1g,磷酸二氢钾0.5g,酵母膏10g,秸秆20g,蒸馏水1000mL,121℃灭菌20分钟。

富集培养基:羧甲基纤维素钠20g,微晶纤维素5g,纤维素粉5g,磷酸氢二钾1g,硝酸1g,七水硫酸镁0.2g,二水氯化铜0.1g,三氯化铁0.02g,蒸馏水1000mL。121℃灭菌20分钟。

羧甲基纤维素培养基:羧甲基纤维素钠15g,硝酸铵1g,酵母膏1g,七水硫酸镁0.5g,磷酸二氢钾1g,琼脂15g,蒸馏水1000mL。121℃灭菌 20分钟。

2、菌株筛选

将从安徽省蒙城县内农业示范科技园区内采取的砂姜黑土称取10g土壤样品接种于90mL无菌水中,28℃,150rpm摇床震荡30min,在无菌操作台中,取1mL土壤悬液,加入9mL无菌水,制成浓度为10-1的原液。稀释平板法分离纯化菌株,纯培养的菌株置于4℃冰箱中保存。

供试土壤的基本性质如表1所示:

表1供试土壤的基本性质

再将分离、纯化获得的菌株分别接种在羧甲基纤维素钠选择培养基上,刚果红染色法放置20min后测量菌落直径(D)和透明圈直径(H),根据 H/D值大小,初步判断菌株降解纤维素能力的强弱。

用刚果红染色法筛选出具有纤维素降解能力的所有菌株,根据H/D结果表明,n3菌株降解纤维素能力最高。

粗酶液制备:将菌种接种于以小麦秸秆粉为唯一碳源的液体培养基中 37℃液体摇瓶培养60h,把发酵液于4℃、5000r·min-1离心10min,上清液即为粗酶液。取0.2mL上清液于25mL干燥刻度试管中,加入1.8mL 1%CMC-Na溶液(pH值4.8,0.1mol/L的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液配制)50℃水浴30min后加入DNS试剂3.0mL,沸水浴5min,终止反应并显色。冷水淋浴冷却,定容至25mL摇匀,用520nm波长下测定吸光度。空白对照为酶液在沸水浴中15min使其失活,其它条件不变。

本试验酶活力X=1000×G×25/0.2×30×180。

式中:X:样品的酶活力(U枷);1000:换算倍数;G:标准曲线上光吸收值所对应的葡萄糖毫克数;25:定容体积(mL);0.2:加酶量(mL);30为作用时间(min);180:葡萄糖的分子量(g/moL)。在上述条件下,酶活力按照国际单位规定定义为:每分钟催化底物(羧甲基纤维素钠)水解生成1pmol葡萄糖的酶量为1个酶活力单位U。

筛选出的8株菌中n3降解纤维素能力最强,显著高于其他菌株,CMC 酶活力可达20.60U·mL-1

定性测定:将具有纤维素降解功能细菌接种于含有L-色氨酸(100 mg·L-1)的LB液体培养基,30℃,180rpm,培养1d,取100μL菌悬液滴于白色陶瓷板上,同时加入100μLSalkowski比色液(50mL 35%HClO4,1 mL 0.5mol·L-1FeCl3,遮光保存),将白色陶瓷板在室温下遮光放置30分钟后对其进行观察,颜色变红者表示其能分泌吲哚乙酸,颜色的深浅代表着其产吲哚乙酸能力的高低,不变色代表其不产吲哚乙酸,阳性对照为100μL 未接种菌液的LB培养基加入100μL Salkowski比色液。

定量测定:对通过定性分析筛选出的具有分泌IAA能力的菌株进行定量测定,培养条件同定性测定,先用分光光度法测定菌悬液的OD600值,然后吸取5mL菌悬液于10000rpm离心10分钟,取2mL上清液加入等体积 Salkowski比色液,室温遮光静置30分钟,在波长为530nm时,测定其OD 值,通过IAA标准曲线计算菌悬液中IAA含量。

通过IAA定性分析,有5株菌具有产IAA能力,分别为n1、n3、n4、 n5、n8,又通过定量测定,结果表明,n3菌株产IAA能力最强,浓度可达 19.07mg·L-1,显著高于其它菌株。

通过以上测定即可筛选出产CMC酶和IAA能力最强,且具有较高的小麦秸秆促腐能力的纤维素降解菌n3。

将上述方法筛选分离出的菌株经南京公司进行测序,根据所获得的16S rDNA(SEQID NO.1)序列结果,在GenBank数据库中进行比对,Blast搜索同源序列,使用MEGA5.0软件,用Neighbour-Joining法构建系统发育树。结合形态学分析及该菌株的生理生化结果特征,鉴定为玉米固氮螺菌 (azospirillumzeae)。该菌根据16S rDNA序列构建的n3菌株的系统发育树,如图4所示。

对该菌的生理生化性质进行统计,如表2所示:

表2纤维素降解菌n3的生理生化特征

注:+表示阳性反应,-表示阴性反应

实施例2

针对不同pH、通气量、不同氮源测试对菌株产CMC酶能力的影响

1、培养基初始pH对产CMC酶能力影响

将菌种接种于以小麦秸秆粉为唯一碳源的液体发酵培养基中,37℃液体摇瓶培养60h,用分光光度计测定其OD520值。设置初始pH分别为4、5、6、 7、8、9、10,培养60h后用分光光度计测定其产CMC酶的含量。

结果如图2所示:在pH值为5.0时,CMC酶活力最高,达到24.96U·mL-1, pH值为4.0时酶活次之,为24.85U·mL-1,表明n3菌株有较强的的耐酸能力,在pH为4.0、5.0时CMC酶活力显著高于其他pH条件下的酶活。

2、通气量对产CMC酶能力影响

将菌种接种于以小麦秸秆粉为唯一碳源的液体发酵培养基中,37℃液体摇瓶培养60h,用分光光度计测定其OD520值。设置25、50、75、100、150 mL的培养液装于250mL的三角瓶中,培养60h后用分光光度计测定其产 CMC酶的含量。

结果如图3所示:当250mL三角瓶装液量为25mL,通气量最大时,n3 菌株产CMC酶活力最高,为15.33U·mL-1

3、氮源对产CMC酶能力影响

在以小麦秸秆粉为唯一碳源的液体发酵培养基中分别加入0.1%(m/V) 的氮源,氮源包括硝酸钾、硫酸铵、硝酸铵、酵母粉、谷氨酸、尿素、蛋白胨,37℃液体摇瓶培养60h,用分光分度计测定菌株CMC酶的含量。

结果如图4所示:不同氮源对n3菌株产CMC酶能力的影响不同,其中以酵母粉、蛋白胨为氮源时,产CMC酶能力最显著,分别高达18.30、16.02 U·mL-1

实施例3

测试不同pH、通气量、不同时间、不同碳源、不同氮源对菌株IAA产量和菌株生长量的影响

1、发酵时间对菌株IAA产量和菌株生长量的影响

将含有100mg·L-1L-色氨酸的50mL LB液体培养基(IAA检测培养基) 装于250mL三角瓶中,按照1%(V/V)的接种量接种OD值约为1的菌悬液,30℃,180rpm摇床培养,分别在10、15、20、32、44、56h动态取样,测定菌株生长情况(OD600)和产IAA能力(OD530),每个处理设三个重复。

结果如图5所示:在20h时OD600达到最大值,20h之后菌株生长出现衰落趋势,产IAA含量与菌株生长状况基本一致,在10~15h,菌株产IAA 含量呈对数增长,在15h时IAA含量达到最高,为18.66mg·L-1,在15h之后,菌株产IAA能力逐渐下降。

2、pH值对菌株IAA产量和菌株生长量的影响

将含有100mg·L-1L-色氨酸的LB培养基分别调节到不同的pH(4、5、 6、7、8、9、10),取50mL LB液体培养基装于250mL三角瓶中,按照1% (V/V)的接种量接种OD值约为1的菌悬液,30℃,180rpm摇床培养24h,分别在10、15、20、32、44、56h动态取样,测定菌株生长情况(OD600) 和产IAA能力(OD530),每个处理设三个重复。

结果如图6所示:在pH为6.0时,菌株OD600值和OD530值均达到最大, OD600为0.70,产IAA浓度为19.03mg·L-1。砂姜黑土自身pH为酸性,表明菌株的生活习性与砂姜黑土相吻合。在pH 7.0~9.0之间,菌株生长情况和产 IAA含量相对稳定。

3、通气量对菌株IAA产量和菌株生长量的影响

将含有100mg·L-1L-色氨酸LB液体培养基按25mL,50mL,75mL, 100mL,150mL装于250mL三角瓶中,按照1%(V/V)的接种量接种OD 值约为1的菌悬液,30℃,180rpm摇床培养,分别在10、15、20、32、44、 56h动态取样,测定菌株生长情况(OD600)和产IAA能力(OD530),每个处理设三个重复。

结果如图7所示:由于菌株n3是好氧细菌,250mL三角瓶装液量为25 mL时,其生长状况和产IAA条件达到最优,随着装液量的增加,n3菌株的生长趋势和产IAA含量总体上呈下降趋势。

4、氮源对菌株IAA产量和菌株生长量的影响

在不包括硫酸铵的无机盐培养基(含有100mg·L-1L-色氨酸)中分别加入0.1%(W/V)的氮源,氮源包括硝酸钾、硫酸铵、硝酸铵、酵母粉、谷氨酸、尿素、蛋白胨,取50mL装于250mL三角瓶中,按照1%(V/V)的接种量接种OD值约为1的菌悬液,30℃,180rpm摇床培养24h,分别在10、 15、20、32、44、56h动态取样,测定菌株生长情况(OD600)和产IAA能力(OD530)。

结果如图8所示:以酵母粉为氮源时,n3菌株的生长量(OD600)最大,为0.64,同时以酵母粉为氮源时,菌株产IAA含量(OD530)最高,高达36.18 mg·L-1

5、碳源对菌株IAA产量和菌株生长量的影响

在无机盐培养基(含有100mg·L-1L-色氨酸)中分别加入1%(W/V) 的碳源,碳源分别有葡萄糖、甘露醇、蔗糖、麦芽糖、木糖、乳糖、果糖,取50mL装于250mL三角瓶中,按照1%(V/V)的接种量接种OD值约为 1的菌悬液,30℃,180rpm摇床培养24h,分别在10、15、20、32、44、 56h动态取样,测定菌株生长情况(OD600)和产IAA能力(OD530)。

结果如图9所示:以甘露醇为碳源时,产IAA能力最高,可达7.36mg·L-1,菌株生长量也达到最大。

实施例4:

菌剂的秸秆促腐试验

试验过程:称取粉碎后过20目筛的小麦秸秆粉5g于250mL三角瓶中,加水30mL,加硝酸钠2g,加入10mL离心重悬到无菌水中的菌液,使得菌液浓度达到108cfu·mL-1左右,培养15d后将秸秆取出,用蒸馏水反复清洗侧壁,80℃烘干至恒重,另设无菌水替代菌液,其它步骤一致,作为对照处理,每个处理三个重复。

降解试验如图15所示:经过15天的降解,加入菌剂的处理小麦秸秆的降解率达到15.1%,高于对照9.8%。

实施例5:

菌剂的玉米促生试验

试验土壤:取自安徽省蒙城县农业示范园

试验方法:将玉米种子均匀的铺在附有洁净滤纸的培养皿中,用蒸馏水在28℃下浸泡2天,选择出芽良好整齐的种子播种。以花盆(上口直径5cm、下底直径3cm、高5cm)为培养容器,每盆装土5.0kg,种植玉米2株,将供试菌株n3培养后制成菌水剂,按照5×108CFU/g的接种量接种到土壤中,以不接菌剂为对照,每组5个重复。播种前,分别用上述菌液浸泡经催芽的玉米种子。每盆放入土壤距离上沿1cm,将浸泡后的种子播种到盆里,再覆盖一层浮土,玉米每盆播种一粒种子,每种处理种植5盆。播种后将花盆置于人工气候箱中(白天30℃,夜晚25℃。光照时间为16小时)。所有处理在相同条件下随机排列,在同一时间进行浸盆浇水。N、K肥的用量分别为每盆尿素2.0g、氯化钾1.4g。

样品收获:玉米生长49天后采样,测量玉米的株高、植株干重、鲜重。

表3接种菌株n3对玉米植株的影响

注:*表示两处理间有显著性差异(P<0.05),**表示两处理间有极显著差异(P<0.01)

结果如表3所示:菌株n3有促进植株生长的作用,在本试验中,经过接菌处理的后,玉米植株的株高、SPAD值较对照处理增加且差异显著 (P<0.5);全钾较对照处理差异极显著(P<0.01)。其中玉米株高、SPAD值较对照处理分别增长18.3%、5.24%,全钾较对照增长15.6%。综上:接菌植株在形态和养分吸收上明显优于对照处理。

本发明提供了一株产IAA的纤维素降解菌n3及其应用,具有产IAA和 CMC酶的能力,可促腐秸秆、提高纤维素降解率,从而促进秸秆还田效率,减轻环境污染,实现农作物增产。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

序列表

<110> 安徽农业大学

<120> 一株产IAA的纤维素降解菌n3及其应用

<160> 1

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 560

<212> DNA

<213> Azospirillum zeae

<400> 1

cctacgggag gcagcagtgg ggaatattgg acaatgggcg caagcctgat ccagcaatgc 60

cgcgtgagtg atgaaggcct tagggttgta aagctctttc gcacgcgacg atgatgacgg 120

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一株产IAA的纤维素降解菌n3及其应用专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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