一株對自毒物質肉桂酸有降解作用的橙色微桿菌及其應用

本發明涉及一株對自毒物質肉桂酸有降解作用的橙色微桿菌及其應用。

背景技術：

1、植物因向環境釋放某些化學物質而影響其他植物或自身生長發育的化學生態學現象被稱為化感現象，從而產生化感物質。一些化感物質能對下茬同種或同科植物生長產生抑制作用，因此也被稱為自毒物質。化感作用由德國科學家molish于1937年首次提出，1984年rice將其定義為植物(或微生物)向周圍環境釋放化學物質，進而影響鄰近植物(或微生物)生長發育的化學生態學現象。自毒作用普遍存在于大多數的植物中。自毒物質通過根系分泌和植株茬腐解等途徑可以釋放至土壤緩解中。伴隨著植物的生長，自毒物質不斷積累，改變了植物根際周圍微生物菌群，使其不利于植物的生長，導致根際微生物群落結構失衡，病原菌比例增加，土傳病害發病加重。自毒物質在土壤中的積累是植物出現連作障礙的重要原因之一。

2、目前發現，較易發生連作障礙的黃瓜，番茄和西瓜等作物均具有分泌自毒物質的能力。長期連作導致土壤自毒物質的大量積累，許多連作土壤需要5年以上的輪作才能緩解連作障礙。

3、緩解自毒作用的措施有抗性品種、輪作、套作以及利用有益微生物降解等。其中微生物降解具有經濟、高效且無二次污染等特點，具有廣泛的應用前景。目前具有肉桂酸降解能力的菌株已有較多，但有關橙色微桿菌降解肉桂酸的相關報道尚未可見。

技術實現思路

1、本發明公開了一株橙色微桿菌，該菌株能對盆栽基質中存在的自毒物質肉桂酸進行有效降解，并有效緩解連作障礙。

2、本發明所提供的降解菌為橙色微桿菌(microbacterium?aurantiacum)gx14001，已于2024年3月6日保藏于中國普通微生物菌種保藏管理中心，保藏編號為cgmcc1.19276。所述橙色微桿菌(microbacterium?aurantiacum)gx14001分離自廣西海岸紅樹林土壤，為革蘭氏陽性菌。菌體在tsa平板上呈橙色的菌落，圓形、凸起、表面光滑，能夠在以肉桂酸為唯一碳源的肉桂酸培養基上生長。

3、該菌株的最適培養條件為：tsa培養基：酪蛋白胰酶消化物15.0g/l，大豆粉木瓜蛋白酶消化物5.0g/l，氯化鈉5.0g/l，瓊脂15.0g/l，蒸餾水1000ml，培養溫度30℃，ph?7.3。

4、基于該菌株的生長特性，本發明還提供了一種所述橙色微桿菌的生長培養基。包括碳源和無機鹽。所述碳源為肉桂酸。無機鹽培養基：氯化鈉0.2g/l、無水氯化鐵0.01g/l、硫酸銨1.0g/l、無水氯化鈣0.2g/l、七水合硫酸鎂0.2g/l、磷酸二氫鉀0.5g/l、磷酸氫二鉀0.5g/l。

5、本發明的橙色微桿菌分離自廣西紅樹林土壤，是經含肉桂酸的選擇培養基篩選得到。肉桂酸是連作土壤中較具有代表性的自毒物質，因此本發明提供了所述橙色微桿菌在降解連作障礙自毒物質中的應用，所述應用包括：將橙色微桿菌菌懸液投加到栽種作物的根際土壤中，菌懸液濃度優選為2.0×109cfu/ml。

6、經研究表明，可用紫外分光光度法測定cgmcc1.19276菌株不同處理下在無機鹽培養基中培養了3d后對自毒物質肉桂酸的降解率。結果如下：菌株在肉桂酸初始含量為0.5g/l時，肉桂酸降解率達96.04％；培養溫度為30℃時，肉桂酸降解率為95％；培養基ph值為8，降解率為89.94％。以上研究結果表明本發明的橙色微桿菌能夠利用自毒物質肉桂酸為唯一碳源和生長能源，對緩解土壤連作障礙具有一定應用價值。

技術特征：

1.一種橙色微桿菌(microbacterium?aurantiacum)，其特征在于，其名稱為橙色微桿菌(microbacterium?aurantiacum)gx14001，在防治植物連作障礙中的應用，子中國普通微生物菌種保藏管理中心的保藏編號為cgmcc1.19276。

2.一種橙色微桿菌微生物制劑，其特征在于，由權利要求1所述的降解菌，所述菌株的菌落特征為：在tsa平板上48h后菌落呈圓形、凸起、橙色；革蘭氏染色結果呈紫色，為革蘭氏陽性菌。

3.根據權利要求1所述的橙色微桿菌在降解連作障礙自毒物質中的應用。

4.根據權利要求3所述的應用，其特征在于，所述連作障礙自毒物質為肉桂酸。

5.一種防治植物連作障礙的微生物制劑，其特征在于，所述生物菌劑的活性成分為橙色微桿菌(microbacterium?aurantiacum)gx14001。

6.橙色微桿菌(microbacterium?aurantiacum)gx14001在降解自毒物質肉桂酸中應用。

技術總結
本發明公開了一株對自毒物質肉桂酸有降解作用的橙色微桿菌(Microbacterium?aurantiacum)及其應用。所述菌株保藏于中國普通微生物菌種保藏管理中心，保藏編號為CGMCC1.19276。該菌株能利用自毒物質肉桂酸作為唯一碳源生長，并對肉桂酸具有高效降解功能。本發明利用菌懸液在肉桂酸無機鹽培養基中生長來探究其對不同肉桂酸初始含量、培養溫度和pH等影響降解因素的降解率。使用紫外分光光度計測定，菌株在肉桂酸初始含量為0.5g/L時，肉桂酸降解率達96.04％；培養溫度為30℃時，肉桂酸降解率為95％；培養基pH值為8，降解率為89.94％。實驗顯示該菌株對自毒物質肉桂酸具有較好的降解效果，對緩解自毒物質引起的連作障礙具有潛在的應用價值。

技術研發人員：豐景,吳佩佩,吳青燕,黃慧娟,馮國曼,熊利群
受保護的技術使用者：廣西民族大學
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21