本發(fā)明涉及微生物，具體涉及一株煙稈高效降解菌wp-2022。

背景技術(shù)：

1、煙草秸稈中木質(zhì)素、纖維素和半纖維素交錯(cuò)混雜，降解比其他普通作物秸稈更困難，例如小麥、玉米和水稻等。從煙草秸稈組分分析，木質(zhì)素分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜且不規(guī)則，其中含有各種生物學(xué)穩(wěn)定的復(fù)雜鍵型，因而微生物及其分解的胞外酶不易與之結(jié)合。除此之外，木質(zhì)素不含有易水解而重復(fù)的單元，并且對(duì)酶的水解作用呈抗性，使之成為微生物難降解的芳香族化合物之一。同樣，纖維素亦是難以降解的成分，加之纖維素會(huì)受到木質(zhì)素的保護(hù)，導(dǎo)致纖維素的分解會(huì)進(jìn)一步受到限制。此外，半纖維素在木質(zhì)素和纖維素之間起到連接作用，形成了一種牢固的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步增加了降解的難度。

2、因此，有必要開發(fā)一種能夠同時(shí)高效降解纖維素和木質(zhì)素的微生物菌劑，以此解決木質(zhì)素所形成的保護(hù)層及木質(zhì)素和纖維素本身難以降解的問題。

3、目前，已有的降解技術(shù)主要依賴于微生物的作用，包括真菌、細(xì)菌和放線菌等。這些微生物通過分泌胞外酶來分解木質(zhì)素和纖維素。然而，現(xiàn)有的微生物降解技術(shù)存在一些局限性，例如真菌中有小部分微生物(如酵母)具有降解木質(zhì)素或纖維素的能力，但其降解能力較弱。放線菌在一定程度上能夠分解木質(zhì)素，但它們很少利用纖維素，并且繁殖時(shí)間較長(zhǎng)。細(xì)菌也具有降解木質(zhì)素或纖維素的能力，相對(duì)于真菌和放線菌，細(xì)菌具有種類多、生長(zhǎng)快，且生長(zhǎng)溫度和適應(yīng)ph值范圍較寬等優(yōu)點(diǎn)，有較大的實(shí)際應(yīng)用潛力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一株煙稈高效降解菌wp-2022，能同時(shí)高效降解煙草秸稈中的纖維素和木質(zhì)素，提高煙稈降解速率。

2、本發(fā)明提供了一株煙稈高效降解菌wp-2022，該菌株為煙稈高效降解菌，其保藏編號(hào)為cctcc?no:m20241187，保藏日期為2024年6月11日，保藏單位為中國典型培養(yǎng)物保藏中心。

3、進(jìn)一步地，所述煙稈高效降解菌wp-2022的16s基因序列如seq?id?no.1所示。

4、進(jìn)一步地，所述煙稈高效降解菌wp-2022的分離純化方法，包括以下步驟：將采集植煙土壤樣本于富集培養(yǎng)基中培養(yǎng)1小時(shí)；取出并靜置5分鐘后，取富集培養(yǎng)基培養(yǎng)物的上清液在28℃和180轉(zhuǎn)/分鐘的條件下振蕩培養(yǎng)3天；按無菌操作要求，將培養(yǎng)后的菌液稀釋10-3、10-4、10-5倍，；分別取0.1毫升稀釋后的菌液涂布于無菌落生成的細(xì)菌培養(yǎng)基、真菌培養(yǎng)基、放線菌培養(yǎng)基上，于28℃倒置培養(yǎng)2～3天；待平板長(zhǎng)出菌落后，根據(jù)菌落形態(tài)和顏色，挑選具有代表性的菌落用無菌接種環(huán)將單個(gè)菌落挑出，細(xì)菌和真菌按照無菌操作要求在相應(yīng)的固體培養(yǎng)基上劃線培養(yǎng)，直至純化獲得單菌落，放線菌將單個(gè)菌落挑入到lb培養(yǎng)基中進(jìn)行液體培養(yǎng)，再用接種環(huán)沾取少量菌液于放線菌培養(yǎng)基上劃線培養(yǎng)直至獲得單菌落。

5、進(jìn)一步地，對(duì)所述分離純化的單菌落降解能力的篩選方法，包括以下步驟：將純化后的單菌落接種于cmc-na培養(yǎng)基中，使用剛果紅染色法對(duì)培養(yǎng)后的單菌落進(jìn)行染色；利用十字交叉法測(cè)量菌落的透明圈直徑d(cm)和菌落直徑d(cm)，評(píng)估單菌落的纖維素降解能力，篩選出hc值較大的菌株；將篩選出的單菌落接種于pda-苯胺藍(lán)培養(yǎng)基和pda-愈創(chuàng)木酚培養(yǎng)基中，觀察培養(yǎng)基上是否產(chǎn)生顏色變化，從而判斷單菌落是否具有分泌木質(zhì)素降解酶的能力。

6、進(jìn)一步地，對(duì)篩選出的具有降解木質(zhì)素能力的單菌落，使用dns比色法對(duì)菌株進(jìn)行羧甲基纖維素酶活力測(cè)定，并使用木質(zhì)素過氧化物酶活性檢測(cè)試劑盒測(cè)定單菌落的木質(zhì)素酶活性。所述菌株在16小時(shí)內(nèi)羧甲基纖維素酶活性達(dá)到至少228.10u/ml，該菌株培養(yǎng)16h后產(chǎn)生木質(zhì)素酶，酶活性為10.36u/ml。煙稈高效降解菌wp-2022菌株具有高效降解煙草秸稈中纖維素和木質(zhì)素的能力。

7、本發(fā)明還提供了一種煙草秸稈降解菌劑，其特征在于，所述煙草秸稈降解菌劑包括所述煙稈高效降解菌wp-2022。

8、本發(fā)明還提供了所述煙草秸稈降解菌劑在降解煙草秸稈中的用途，其特征在于，所述降解菌能夠同時(shí)降解煙草秸稈中的木質(zhì)素和纖維素。在煙草秸稈的結(jié)構(gòu)中，木質(zhì)素以分散狀分布在纖維素之間，而半纖維素則作為連接成分，將木質(zhì)素和纖維素結(jié)合在一起，構(gòu)成了一個(gè)堅(jiān)固的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即纖維素-半纖維素-木質(zhì)素復(fù)合體。這種結(jié)構(gòu)中木質(zhì)素與纖維素的緊密結(jié)合意味著它們的降解過程是相互依賴的。

9、本發(fā)明的降解菌劑通過同時(shí)作用于纖維素和木質(zhì)素這兩種主要成分，能夠有效破壞煙草秸稈中的纖維素-半纖維素-木質(zhì)素網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。通過這種方法，本發(fā)明的菌劑能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)煙草秸稈的高效分解，減少環(huán)境污染。

10、進(jìn)一步地，所述煙草秸稈降解菌劑作用環(huán)境溫度為22-28℃。不用將煙草秸稈在特定的環(huán)境中堆肥降解，其中尤以高溫堆肥為主，所述煙草秸稈降解菌劑可以在田間自然狀態(tài)22-28℃下加速秸稈降解，這為煙草秸稈的田間直接還田提供了一種有效的解決方案，有助于實(shí)現(xiàn)秸稈的資源化利用。

技術(shù)特征：

1.一株煙稈高效降解菌wp-2022，該菌株為枯草芽孢桿菌，以保藏編號(hào)為cctcc?no:m20241187保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述煙稈高效降解菌wp-2022，所述煙稈高效降解菌wp-2022的16s基因序列如seq?id?no.1所示。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述煙稈高效降解菌wp-2022，其特征在于，其分離純化方法包括如下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙稈高效降解菌wp-2022，其特征在于，對(duì)所述分離純化后的單菌落的降解能力篩選方法，包括如下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煙稈高效降解菌wp-2022，其特征在于，對(duì)所述篩選出的具有分解木質(zhì)素能力的單菌落，使用dns比色法測(cè)定其羧甲基纖維素酶活性。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煙稈高效降解菌wp-2022，其特征在于，對(duì)所述篩選出的具有分解木質(zhì)素能力的單菌落，使用木質(zhì)素過氧化物酶活性檢測(cè)試劑盒測(cè)定其木質(zhì)素酶活性。

7.一種煙草秸稈降解菌劑，其特征在于，所述煙草秸稈降解菌劑包括權(quán)利要求1或2所述煙稈高效降解菌wp-2022。

8.權(quán)利要求7所述煙草秸稈降解菌劑在降解煙草秸稈中的用途，其特征在于，所述降解菌能夠同時(shí)降解煙草秸稈中的木質(zhì)素和纖維素。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用途，其特征在于，所述煙草秸稈降解菌劑作用環(huán)境溫度為22-28℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一株煙稈高效降解菌WP?2022，屬于微生物技術(shù)領(lǐng)域，保藏編號(hào)為CCTCC?NO:M?20241187保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心。本發(fā)明所述一株煙稈高效降解菌WP?2022具有良好的煙草秸稈降解能力，可在環(huán)境溫度22?28℃下高效降解煙草秸稈中的纖維素和木質(zhì)素，煙草秸稈不用在特定的堆肥環(huán)境降解，其中尤以高溫堆肥為主，這為煙草秸稈的田間直接還田提供了一種有效的解決方案，有助于實(shí)現(xiàn)秸稈的資源化利用，同時(shí)減少環(huán)境污染。

技術(shù)研發(fā)人員：黃鶯,王坡,盧肖肖,蔡茂蘭,王亭蘭,劉仁祥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：貴州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26