[发明专利]一株具有降解多氯联苯能力的根瘤菌及其应用

说明书

技术领域

本发明微生物领域，涉及一株具有降解多氯联苯能力的根瘤菌及其应用。 

背景技术

多氯联苯(Polychlorinated biphenyls，PCBs)是一类人工合成的有机化合物，具有较强的化学惰性和生物难降解性，土壤是其在环境中最主要的归宿。由于许多PCBs能够在生物体内累积，具有致癌、致畸、致突变的“三致”效应，因此已被列为首批需要削减和控制的12种持久性有机污染物(POPs)之一。如何修复PCBs污染土壤成为人们关心的热点。 

目前，安全、经济的生物修复特别是微生物修复措施已成为极具应用前景的PCBs污染修复技术。自1973年Ahmed和Focht筛选出两株无色杆菌(Achromobacter sp.)能够降解卤代联苯得到对-氯苯甲酸以来，已分离出多种能够降解PCBs的细菌菌株。 

根瘤菌作为一种既可以游离状态存在，又可以共生状态与植物互作存在的特殊微生物，一直以来都受到人们的关注。以往的研究多关注于根瘤菌固氮给植物提供营养和保护，促进植物生长。而随着土壤污染植物修复的兴起，根瘤菌的促修复作用受到越来越多的关注。此外，有研究表明，以游离状态存在于土壤环境中的根瘤菌，有耐受并降解广谱芳香烃污染物的能力，在共生状态下，根瘤菌也可强化植物对PCBs污染土壤的修复效果。然而在我国有关于能降解PCBs的根瘤菌的资源却鲜有报道。因此，本专利分离出了一株对PCBs具有良好降解性能的根瘤菌SL1，研究了该根瘤菌对不同浓度不同种多氯联苯的降解效果。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一株具有降解多氯联苯能力的根瘤菌及其应用。 

本发明的目的可通过如下技术方案实现: 

一株具有降解多氯联苯能力的苜蓿中华根瘤菌（Sinorhizobium melilon）SL1，于2012年12月10日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏号CGMCC No.6962。 

所述根瘤菌菌落较小，成白色，圆球状隆起，半透明，边缘整齐，表面光滑伴有粘液，呈圆形或椭圆形，单个或者不规则堆状排列。 

所述根瘤菌菌的生理生化特性是：革兰氏阴性，好氧，化能异养，接触酶阳性，M.R和VP试验阴性，淀粉水解阴性，明胶水解阴性，硝酸盐还原阴性，柠檬酸盐利用阴性。 

所述多氯联苯优选三氯联苯PCB28或四氯联苯PCB77中的任意一种。 

本发明所述的苜蓿中华根瘤菌（Sinorhizobium melilon）SL1在降解多氯联苯中的应用。 

所述多氯联苯为三氯联苯PCB28或四氯联苯PCB77中的任意一种。 

本发明所述的根瘤菌具有较高的降解多氯联苯的能力，将降解多氯联苯的SL1菌株接种于YMA培养基摇瓶中，振荡培养至对数期；将上述培养好的菌种按一定量接种于以多氯联苯（PCB28和PCB77）为唯一碳源和能源的无机盐培养基进行降解转化。Sinorhizobium melilon SL1CGMCC No.6962对这两种多氯联苯均有较好的降解效果。 

通过对发酵培养的进一步优化，提高SL1根瘤菌的降解效果。选取不同发酵时间转接入以多氯联苯为唯一碳源和能源的无机盐培养基中转化，得到48h时SL1菌株降解效果较好。设置温度、pH、接种量、通气量四个因素做正交试验，得到当温度为25℃、pH为7、接种量为4.5mL、通气量为150mL时SL1菌株对10mg/L PCB28的降解率最高可达85.49%。同时通过在转化过程中添加不同有机质作为多氯联苯的共代谢底物，得到以柠檬烯为共代谢底物可显著提高SL1的降解效果，对10mg/L PCB28的降解率达89.40%。