專利名稱:一株根瘤菌及其應用的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一株根瘤菌及其應用。
背景技術:
據(jù)估算,生物固氮每年為全球提供大約2. 0億噸氮,其中75%由共生固氮生物所固定,而根瘤菌與豆科植物共生是固氮生物中作用最強的體系,所固定的氮約占生物固氮總量的65 %。幾乎所有的豆科綠肥,都有相適應的根瘤菌與其共生,在根系上形成大量的根瘤。一般情況下根瘤菌與豆科綠肥建立了良好的共生關系后,就有強烈的固氮作用,為農作物提供了豐富而廉價的氮素營養(yǎng),對培肥土壤,提高農作物生產起著重大的作用。而根瘤菌的多少與固氮能力的高低,會直接影響綠肥的產量。研究表明,在土壤氮素相同的條件下, 所有根瘤菌株并不能使相應豆科植物的不同品種獲得同樣的接種效果,對一個品種可以產生優(yōu)異表現(xiàn)的菌株,對另一品種也許只能起誘導次級反應作用。這兩種生物之間的交互作用說明根瘤菌與寄主之間需要很好搭配,才能獲得最佳固氮效果。陳文新院士根據(jù)20多年的研究提出有關根瘤菌與豆科植物共生關系的新見解同一種植物在不同生態(tài)環(huán)境中可與不同根瘤菌結瘤固氮;同一生態(tài)環(huán)境條件下不同植物可與同一根瘤菌共生固氮。因此進行根瘤菌選種時必須針對種植的生態(tài)環(huán)境及寄主植物兩方面因素來選擇根瘤菌的最佳匹配, 而不是只考慮與寄主的匹配,并認為過去只考慮與寄主關系很可能是接種效果不穩(wěn)定的原因。另一方面,由于根瘤菌菌株在人工培養(yǎng)條件容易退化,其固氮性能、侵染豆科植物形成根瘤的能力由于各種氨基酸、金屬離子、酚類、噬菌體和抗生素等抗性的影響而逐漸喪失。同時根瘤菌營養(yǎng)缺陷型的變異也常常失掉共生能力。根瘤菌的退化現(xiàn)象表現(xiàn)在不結瘤或者結瘤而不固氮、結瘤能力或者固氮能力降低等,因此需要菌種不斷的進行篩選更新。同時大量的研究表明,接種根瘤菌,可提高綠肥單株的結瘤數(shù),增強固氮效率,但其存活時間不一定很長,侵染能力次年會降低,因而根瘤菌接種作為綠肥的一項增產措施,需要連續(xù)進行,才能保持結瘤的優(yōu)勢。綜上所述,在綠肥的培育過程中,接種于品種相匹配的根瘤菌尤為重要,同時,結合環(huán)境因素,對根瘤菌類型不斷地進行篩選更新,以保證其增產作用。苕子為豆科巢菜屬植物,一年生或越生草本植物,適應性廣,抗逆性強,是主要綠肥品種。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一株木蘭根瘤菌及其應用。本發(fā)明所提供的木蘭根瘤菌是木蘭根瘤菌O^hizobium indigoferae)NM60,在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心的登記入冊編號為CGMCC No. 4647。以木蘭根瘤菌(Rhizobium indigoferae) NM60 CGMCC No. 4647 為活性成分的根瘤菌劑也屬于本發(fā)明的保護范圍。
所述菌劑具體可由所述活性成分和載體組成。所述載體可為蛭石。實驗證明,木蘭根瘤菌(Rhizobiumindigoferae)NM60 CGMCC No. 4647 可促進毛葉苕子不同品種的苕子生長,且與每個品種共生結瘤能力較好,可確定該菌為苕子的廣譜結瘤菌株,可用于制備根瘤菌接種劑,具有較高的實用性和可推廣性,在苕子的種植中具有廣闊的應用前景。保藏說明菌種名稱木蘭根瘤菌拉丁名Rhizobium indigoferae菌株編號匪60保藏機構中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心保藏機構簡稱CGMCC 4647地址北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號保藏日期2011年3月11日保藏中心登記入冊編號CGMCC No. 464
圖IA為苕子小區(qū)試驗中土庫曼毛苕未接菌的對照的根系照片。圖IB為苕子小區(qū)試驗中土庫曼毛苕接種ACCC16053的根系照片。圖IC為苕子小區(qū)試驗中土庫曼毛苕接種NM60的根系照片。
具體實施例方式下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明,均為常規(guī)方法。下述實施例中所用的材料、試劑等,如無特殊說明,均可從商業(yè)途徑得到。實施例1、木蘭根瘤菌(Rhizobium indigoferae) NM60CGMCC No. 4647 的分離鑒定1、菌種的分離與純化從內蒙古地區(qū)采集救荒野豌豆根瘤,選取顏色為粉紅色的瘤子,沖洗干凈后用3% 次氯酸鈉表面消毒5min,用無菌水沖洗數(shù)次后,用無菌鑷子轉移至根瘤菌瓊脂(I)斜面上, 輕輕壓破根瘤,劃線培養(yǎng)。用根瘤菌瓊脂(I)平板法分離純化菌株,挑取邊緣整齊,乳白色, 半透明的菌落,革蘭氏染色,鏡檢,如不純,重復平板劃線純化,菌種編號為NM60。培養(yǎng)基及組成根瘤菌瓊脂(I)
蔗糖(或甘露醇)10克K2HPO40.5克
NaCl0. 1克酵母膏1克
檸檬酸鐵(1%)1毫升CaSO40.2克
MgSO4 · 7Η200. 2 克MnSO4(1%)1 毫升
NaMoO4(1%)1毫升硼酸(1%)1毫升
瓊脂20克用水定容至1000毫升
pII6. 8—7. 02、NM60菌種的鑒定
菌株形態(tài)觀察在上述培養(yǎng)基培養(yǎng)48小時,菌落圓形,乳白色,半透明,邊緣整齊。菌體桿狀,運動,有鞭毛,有莢膜,內含PHB。生理生化特征需氧,最適pH中性、最適生長溫度28_30°C,可耐受2%NaCl,pH生長范圍為5-11,過氧化氫酶及氧化酶陽性??衫孟铝刑荚碊-(+)_阿糖醇、葡萄糖酸鈣、 糊精、D-阿拉伯糖、半乳糖醇、葡萄糖、D-葡萄糖酸鈉、D-核糖、D-(+)-半乳糖、山梨糖醇、 蔗糖、水楊素、麥芽糖、乳糖、肌醇、木糖;不利用己二酸、丙二酸鈣、綿子糖、海藻糖、L-鼠李糖、D-(-)_果糖、菊糖、D-(+)_松三糖、山梨糖、蜜二糖、淀粉、香草酸;利用如下氮源 L-(-)-天冬氨酸、L-賴氨酸、DL-丙氨酸、DL-精氨酸、L-苯丙氨酸、L- (+)-谷氨酸,不利用DL-天冬酰氨、D-谷氨酸、L-甘氨酸、D-纈氨酸、L-異亮氨酸、L-胱氨酸、L-甲硫氨酸、 L-蘇氨酸、D-蘇氨酸、L-精氨酸。木蘭根瘤菌(Rhizobium indigoferae)匪60CGMCC No. 4647與木蘭根瘤菌模式菌株CCBAU71042T碳氮源利用比較如表1。表1.木蘭根瘤菌(Rhizobium indigoferae) NM60 CGMCC No. 4647 與木蘭根瘤菌模式菌株CCBAU70421T碳氮源利用比較
權利要求
1.木蘭根瘤菌(Rhizobiumindigoferae) NM60,其保藏號為 CGMCC No. 4647。
2.根瘤菌劑,其特征在于所述菌劑的活性成分為權利要求1所述的木蘭根瘤菌 (Rhizobium indigoferae) NM60,其保藏號為 CGMCC No. 4647。
3.根據(jù)權利要求2所述的根瘤菌劑,其特征在于所述菌劑由所述活性成分和載體組成。
4.根據(jù)權利要求3所述的根瘤菌劑,其特征在于所述載體為蛭石。
5.所述權利要求1所述的木蘭根瘤菌或權利要求2所述的菌劑在制備綠肥中的應用。
6.根據(jù)權利要求5所述的綠肥,其特征在于所述綠肥用權利要求1所述的木蘭根瘤菌(!Rhizobium indigoferae) NM60或用權利要求2所述的菌劑接種于毛葉苕子制備得到。
7.綠肥,其特征在于所述綠肥用權利要求1所述的木蘭根瘤菌(Miizobium indigoferae) NM60或用權利要求2所述的菌劑接種于毛葉苕子制備得到。
8.權利要求7所述綠肥的制備方法,包括用權利要求1所述的木蘭根瘤菌(!Rhizobium indigoferae)NM60或用權利要求2所述的菌劑接種于毛葉苕子的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一株根瘤菌及其應用。該根瘤菌是木蘭根瘤菌(Rhizobium indigoferae)NM60 CGMCC No.4647。木蘭根瘤菌(Rhizobium indigoferae)NM60 CGMCCNo.4647可促進不同品種毛葉苕子生長,且與每個品種共生結瘤能力較好,可確定該菌為苕子的廣譜結瘤菌株,可用于制備綠肥,具有較高的實用性和可推廣性,在苕子的種植中具有廣闊的應用前景。
文檔編號C12R1/41GK102212497SQ20111012736
公開日2011年10月12日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權日2011年5月17日
發(fā)明者姜瑞波, 張曉霞, 曹衛(wèi)東, 顧金剛, 馬曉彤 申請人:中國農業(yè)科學院農業(yè)資源與農業(yè)區(qū)劃研究所