[发明专利]一种产ACCD的植物内生细菌及其土壤修复菌剂和应用

说明书

技术领域

本发明属于农业和环境污染治理技术领域，涉及一种产ACCD的植物内生细菌及其土壤修复菌剂和应用。

背景技术

矿产资源开采和矿山开发引起的环境问题是全球普遍关注的问题，越来越受到人们的重视，主要由于其中镉、铅、锰、锌等重金属有毒元素向环境的释放。重金属污染土壤的植物修复技术因其成本低廉、环境友好而成为世界各国关注的热点，成为矿区环境恢复的最佳策略。但其在实施过程中也存在不少问题，如土壤重金属的生物有效性低，不利于植物对重金属的吸收和清除；超积累植物通常生长缓慢、生物量小等，这些缺点严重影响了植物修复的效率。如何促进超积累植物生长、提高重金属吸收是植物修复技术中的关键。

重金属污染等多种胁迫环境均能导致植物体内乙烯的大量积累，而内源乙烯的过量产生将导致植物根部生长发育受阻或死亡。高等植物体内乙烯的合成前体物质为ACC(1-氨基环丙烷-1-羧酸)。研究发现，多种植物促生细菌可分泌ACC脱氨酶(ACCD)，将植物乙烯前体ACC分解成为α-丁酮酸和氨，这样可大大减少植物有害乙烯的产生，促进植物的生长发育。研究已证明接种ACCD产生细菌的植物会增大根部的长度及根密度。Belimov等首次报道了细菌ACCD活性与促进植物组织中Cd的积累量的增多呈正相关。Rajkumar和Freitas、Jiang等和Rodriguez等的研究都已表明产ACCD的菌株能够通过促进植物生长，来增强植物-微生物联合修复土壤重金属污染，在植物修复重金属污染土壤中具有应用潜力。

发明内容

本发明的目的就是提供一种高产ACCD的植物内生细菌。

本发明的另一目的是提供由该高产ACCD的植物内生细菌制备的土壤修复菌剂。

本发明的又一目的是提供该细菌的应用。

本发明的目的可通过如下技术方案实现：

一种高产1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶的植物内生细菌Jp3-3，分类命名为Pantoea agglomerans Jp3-3，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏日期为2011年7月13日，菌种保藏号为CCTCC NO：M 2011250。Jp3-3(CCTCC NO：M 2011250)是从中国江西省某铜尾矿区生长的小飞蓬(Comnyza canadensis)茎中分离得到，经鉴定为Pantoea agglomerans。主要生物学特性为：G^-，菌体为短杆状；乙酰甲基甲醇(V.P.)、柠檬酸盐、精氨酸脱羧酶反应阳性，淀粉水解、过氧化氢酶反应阴性；能在以ACC为唯一氮源的培养基上生长良好，ACCD酶活性最高达402μM α-KB h^-1mg^-1。LB培养基上生长良好，单个菌落圆形，边缘整齐，直径1～3mm，白色，不透明。

一种含有所述的保藏号为CCTCC NO：M 2011250的Jp3-3菌株的生物修复制剂。

所述的生物修复制剂优选为液体制剂，其中含有保藏号为CCTCC NO：M 2011250的Jp3-3菌株有效活菌数为10亿个/毫升以上。

其中，所述的液体制剂是通过常规的液体深层发酵方法发酵Jp3-3菌株制备得到。

所述的生物修复制剂还可优选为固体制剂，其中含有保藏号为CCTCC NO：M 2011250的Jp3-3菌株有效活菌数为2亿个/克以上。

所述的固体制剂是使用草炭、蛭石或其他载体吸附保藏号为CCTCC NO：M 2011250的Jp3-3菌株发酵液配制成颗粒剂或粉剂。

所述的保藏号为CCTCC NO：M 2011250的Jp3-3菌株在土壤重金属污染的植物修复中的应用。

所述的含Jp3-3菌株的生物修复制剂在土壤重金属污染的植物修复中的应用。

一种所述的含Jp3-3菌株的生物修复制剂用于土壤重金属污染的植物修复方法：在含重金属的湿润土壤中播种植物种子，每千克土壤接种10⁸个细菌/mL的菌液10～20mL，分1-2次接种。

有益效果

本发明所述的植物内生细菌Jp3-3菌株(CCTCC NO：M 2011250)能耐受多种重金属(Cu、Pb、Cd、Ni的最小抑制浓度分别为3.1、4.8、4.5、0.9mM)。

本发明所述的高产ACCD的植物内生细菌Jp3-3菌株(CCTCC NO：M 2011250)及其强化植物土壤重金属污染修复的方法与现有技术相比有如下优点：