[发明专利]一种蜡状芽孢杆菌及其在促进南方红豆杉生长中的应用

说明书

技术领域

本发明属于生物肥料领域中的微生物肥料技术领域，具体涉及一种蜡状芽孢杆菌及其在促进促进南方红豆杉生长中的应用。

背景技术

南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)是红豆杉科红豆杉属植物，是该属中分布最广、生长最快的一个物种，广布于我国浙江、台湾、福建、江西、广东北部、广西北部及东北部、河南、湖北及湖南西部、甘肃南部、四川、贵州及云南东北部等地600m～1200m的山地(郁万钧等，1978)。其树冠优美，材质坚硬、水湿不腐，是集观赏、材用、药用于一身的珍贵树种。

红豆杉属植物因可提取特效抗癌活性成分紫杉醇而倍受世人的关注。紫杉醇是目前世界上最好的抗癌药物之一。现阶段紫杉醇的生产大多利用红豆杉属天然林提供原料，但该属树种自然繁殖更新能力较低，野生资源十分稀少，远远不能满足市场上的需求。由于长期严重砍伐，造成南方红豆杉天然林数量剧减，目前已处于濒危状态(潘标志，2004；王昌腾，2005)。通过营造大面积的南方红豆杉人工林，能够有效保护该珍贵树种和改善生态环境，满足目前市场所需和紫杉醇产业的可持续发展。但由于该属植物对环境要求较严，传统的人工栽培成活率较低，且生长缓慢远远不能满足市场的需求。金国庆等(2007)研究发现施用化肥能显著促进人工营造南方红豆杉幼林生长。然而，随着全球能源危机和化肥使用量的迅速增加，其负面影响日益显见。因此，探寻新的肥料，尤其是生物质肥料，以替代或部分替代化肥的研究倍受关注。

磷在植物生长发育过程中发挥着重要作用，是植物必需的重要营养元素之一。我国大部分土壤有效磷含量很低，土壤磷主要以植物不能吸收利用的有机和无机磷化物状态存在。其中，有机磷化物是土壤磷的重要组成部分，约占土壤总磷量的1/3～1/2。土壤中的有机磷不能被植物直接吸收，它们在微生物分泌的酶的作用下，逐步降解，最终释放出可以利用的无机态的磷才可被植物吸收利用，这种过程也被称为有机磷的矿化作用。能够将植物难以吸收利用的磷转化为可吸收利用形态的微生物称为解磷菌或溶磷菌，能够矿化有机磷化合物的微生物称之为解有机磷微生物。研究表明，土壤解有机磷微生物一般约占土壤微生物总数的30％～60％。与真菌、放线菌相比，植物根际细菌被认为是最有效的解有机磷微生物。前苏联学者蒙金娜(1935)首次从土壤中分离到一株分解核酸和卵磷脂的能力很强的解巨大芽孢杆菌(Bacillus megatherium var.phosphaticum)菌株，接种土壤后使得P₂O₅含量提高了15％以上，该菌株并于1947年大量生产使用。1950年，我国前东北农科所从东北黑土中分离出能分解有机磷的巨大芽孢杆菌。20世纪80年代以后，国内许多单位相继开发出了有多种芽孢杆菌组成的复合解磷菌制剂，微生物肥料的研究及开发得到了高度重视。目前国内外报道的降解有机磷细菌主要有芽孢杆菌属(Bacillus)、假单孢菌属(Pseudomonas)、埃希氏菌属(Escherichia)、欧文氏菌属(Erwinia)、土壤杆菌属(Agrobacterium)、沙雷氏菌属(Serratia)、黄杆菌属(Flavobacterium)、肠细菌属(Enterbacter)、微球菌属(Micrococcus)、固氮菌属(Azotobacter)、沙门氏菌属(Salmonella)、色杆菌属(Chromobacterium)、产碱菌属(Alcaligenes)、节细菌属(Arthrobacter)、硫氧化菌属(Thiobacillusthiooxidans)和多硫杆菌属(Thiobacillu)等十几个属。

可以看出，从土壤中筛选高效解磷微生物，研制解磷菌剂施入土壤，活化土壤中难溶性磷以供植物吸收利用是低投入高产出的可持续发展途径。但是研究发现，微生物具有强烈的根际效应，不同土壤、不同作物根际及不同环境条件下，解有机磷细菌的种类和数量均有所不同。因此，为了获得与南方红豆杉亲和性好，易于根际定殖的高效解有机磷细菌，本发明从我国南方红豆杉根际土壤中分离了一株高效解有机磷蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)CLY07，通过接种试验表明其对南方红豆杉具有明显促生作用。目前，国内外未见南方红豆杉解有机磷细菌方面的报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种南方红豆杉根际高效降解有机磷化物的蜡状芽孢杆菌。

本发明还要解决的一个技术问题是提供上述蜡状芽孢杆菌在促进南方红豆杉生长中的应用。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：