一株产酸克雷伯氏菌及其应用

专利检索2026-02-04  2


本发明涉及微生物,具体涉及一株产酸克雷伯氏菌及其应用。


背景技术:

1、水稻是我国最重要的粮食作物之一,超过60%的人口以稻米为主食。硅是水稻的必需营养元素,土壤硅的供应对水稻的生长至关重要。相关研究表明,硅肥不仅可以使农作物显著增产,而且可以明显改善农作物的抗倒伏性、抗病性及提高农产品品质。植物以si(oh)4的形式从土壤或营养液中吸收硅素,但硅在土壤中主要以不溶性硅酸盐的形式存在,随着耕地的持续利用和化肥施用对硅素的忽略,土壤有效硅含量不足已成为制约水稻产量的重要因素。

2、市售硅肥有矿渣基硅酸盐肥料(硅酸钙肥料)、多孔水化硅酸钙、可溶性硅酸盐(如钠和钾硅酸盐)以及其他天然来源如硅灰石和橄榄石等,但对于大田作物生产仍存在高成本问题。硅灰石冶炼的副产品、铁矿和锰矿等相对廉价的资源正被用作硅肥,但仍存在环境污染问题。植物秸秆中存在大量的硅元素,但自然条件下降解难以活化秸秆中的硅元素,且植硅体的广泛存在降低了秸秆的降解速度。相比之下,高效硅酸盐细菌的开发与使用将提供更环保、经济、可持续的选择,可以促进秸秆降解,提高秸秆堆肥和土壤中的有效硅含量,进而提高作物对硅的利用率,并最终提高农业产量。

3、硅酸盐细菌(silicate bacteria)是一类具有分解硅酸盐矿物能力的细菌的总称,近年来,硅酸盐细菌菌剂被应用到玉米、甜菜等农作物的生产当中,并取得了一定的增产效果。但目前使用的菌剂大多为芽孢杆菌,同质化严重,制约了复合微生物菌剂的生产及应用。因此,亟待寻找新的解硅菌以丰富微生物菌剂的种类。克雷伯氏菌广泛存在于植物根际中,多种克雷伯氏菌被用于发酵、防治植物病害及促进植物生长,其对植物的有益作用主要表现为降解有毒物质、产吲哚-3-乙酸(iaa)、解磷、解钾的能力。然而,目前未有研究报道过克雷伯氏菌(klebsiellasp.)在溶解硅素方面的应用。


技术实现思路

1、针对上述现有技术,本发明的目的是提供一株产酸克雷伯氏菌及其应用。本发明从健康水稻根际土筛选出一株产酸克雷伯氏菌y1,属于klebsiella oxytoca,经试验证明该菌株具有良好的降解秸秆、解硅、溶解无机磷、有机磷、降解纤维素及固氮活性以及较强的耐盐能力,同时盆栽试验表明,其具有较好的水稻促生能力。在将该克雷伯氏菌用于促进水稻生长、提高旱作水稻土及秸秆堆肥有效硅含量、提高各类秸秆降解率时,具有显著作用。

2、为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

3、本发明的第一方面,提供一株产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1,该菌株已于2024年1月9日保藏于中国典型培养物保藏中心(简称cctcc,地址为湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学校内),其生物保藏号为:

4、cctcc m2024044。

5、所述产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1,分离自健康水稻根际土,具有如下特征:

6、在lb固体培养基上,菌落直径达到1-2mm,形态为浅黄色、表面光滑并且规则的圆形菌落;革兰氏染色后,可观察到菌株为革兰氏阴性菌,为较短粗的杆状,大小为0.5-1μm。

7、含有上述产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1的菌剂也属于本发明的保护范围。

8、所述菌剂中,产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1可以被培养的活菌、发酵液或菌悬液的形式存在。

9、本发明的第二方面,提供上述产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1或含有产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1的菌剂在促进作物生长发育中的应用。

10、进一步的,上述产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1或含有产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1的菌剂通过以下(1)-(5)至少一条途径来促进植物生长发育:

11、(1)固氮;

12、(2)溶解钾;

13、(3)溶解磷;

14、(4)产iaa;

15、(5)溶解硅。

16、作为优选,所述作物为水稻。

17、本发明的第三方面,提供上述产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1或含有产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1的菌剂在如下(1)-(4)至少一项中的应用:

18、(1)降解纤维素;

19、(2)制备用于降解纤维素的产品;

20、(3)降解作物秸秆;

21、(4)制备降解作物秸秆的产品。

22、本发明的第四方面,提供上述产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1或含有产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1的菌剂在溶解硅中的应用。

23、本发明的有益效果:

24、本发明提供了一株高效解硅产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1,通过对获得的菌株进行解硅和水稻促生能力测定,发现其较胶质类芽孢杆菌3016有更强的解硅能力,并且具有固氮、解钾、解有机磷、解无机磷、解纤维素、产iaa、降解秸秆和较强的耐盐的能力,在每盆接种浓度为108cfu/g时,显著提高了水稻株高、鲜/干重和叶绿素含量。该产酸克雷伯氏菌的获得能够丰富现有微生物制剂的种类,既解决了使用化学硅肥成本高、环境污染问题,又首次发现克雷伯氏菌的解硅作用,克服了目前的硅酸盐微生物菌剂同质化比较严重的问题。



技术特征:

1.一株产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1,其生物保藏号为:cctcc m2024044。

2.含有权利要求1所述的产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1的菌剂。

3.根据权利要求2所述的菌剂,其特征在于,所述菌剂中,所述产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1以被培养的活菌、发酵液或菌悬液的形式存在。

4.权利要求1所述的产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1或者含有产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1的菌剂在促进作物生长发育中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述产酸克雷伯氏菌(klebsiellaoxytoca)y1或者含有产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1的菌剂通过以下(1)-(5)至少一条途径来促进植物生长发育:

6.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述作物为水稻。

7.权利要求1所述的产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1或者含有产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1的菌剂在如下(1)-(4)至少一项中的应用:

8.权利要求1所述的产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1或者含有产酸克雷伯氏菌(klebsiella oxytoca)y1的菌剂在溶解硅中的应用。


技术总结
本发明公开了一株产酸克雷伯氏菌及其应用,属于微生物技术领域。本发明从健康水稻根际土筛选出一株产酸克雷伯氏菌Y1,属于Klebsiella oxytoca,经试验证明该菌株具有良好的降解秸秆、解硅、溶解无机磷、有机磷、降解纤维素及固氮活性以及较强的耐盐能力,同时盆栽试验表明,其具有较好的水稻促生能力。在将该克雷伯氏菌用于促进水稻生长、提高旱作水稻土及秸秆堆肥有效硅含量、提高各类秸秆降解率时,具有显著作用。

技术研发人员:解志红,张成凯,蒙悦,王丹丹,王孟亮,赵蒙光,解慧洁,王超
受保护的技术使用者:山东农业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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