[发明专利]一株具有耐受重金属特性的高效解磷草酸青霉菌

说明书

技术领域

本发明属于环境生物技术领域，具体涉及一株具有高效解磷及耐受重金属特性的草酸青霉。 

背景技术

磷是植物必需的营养元素之一，我国有74%的耕地土壤缺磷。土壤中95%以上的磷为无效形式，植物很难直接吸收利用。施入的磷肥当季作物利用率为5%～25%，大部分磷与土壤中的Ca²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Al³⁺结合，形成难溶性磷酸盐。提高磷的利用率一直是农学家关注的问题。很多因素影响土壤磷的利用效率，其中，微生物对土壤磷的转化和有效性影响很大。大量的研究结果证明：土壤中存在大量的微生物，能够将植物难以吸收利用的磷转化为可吸收利用的形态，增强植物对土壤中磷元素的摄取。目前，对解磷微生物的研究主要集中在解磷细菌方面，解磷真菌方面的研究相对较少。例如：中国发明专利（申请号：201110121381.5）公开了一株南方红豆杉根际高效解磷嗜松青霉及其应用；中国发明专利（申请号：201210235182.1）公开了一种马尾松根际解磷真菌泡盛曲霉及其应用。 

矿山开采造成矿区大片植被和耕地被破坏，同时还产生大量矿业废物，严重影响土壤质地和结构。矿山开采所产生的大量酸性矿井水和尾砂矿是造成矿区及其周围地区生态系统重金属污染的主要原因之一，成为环境中重金属污染的主要污染源。近年来，国内外关于矿区土地复垦和生态重建的研究十分活跃，其中适生优良先锋植物种类的筛选和培育是一种行之有效的方法。但是矿区复垦地除了存在重金属污染的问题外，复垦地土壤的肥力低，尤其是有效磷含量低的问题，是限制矿区复垦地植被重建的重要因素。 

本专利涉及的菌种是从湖南省湘西州花垣县的铅锌尾矿区分离筛选出的一株高效解磷草酸青霉，而且该菌株对Pb²⁺、Zn²⁺、Cr²⁺、Mn²⁺等重金属具有很强的抗性。目前关于高效解磷草酸青霉及其耐重金属方面的研究在国内还未见相关报道。因此，从矿区污染地筛选耐受重金属的高效解磷真菌，对调节土壤磷素供需矛盾，改善矿区复垦地土壤肥力，促进当地植被生长具有重要意义。 

发明内容

本发明的目的是提供一种能够耐受重金属的高效解磷草酸青霉。 

为了实现上述发明的目的，本发明采用的技术方案如下： 

本发明采用的高效解磷、耐受重金属的菌株是由我们实验室从湖南省湘西州花垣县的铅锌矿表层土壤中分离筛选出来的，将其编号为TJ2，分类命名为草酸青霉（Penicillium oxalicum），已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（地址：北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所，邮编：100101），保藏编号CGMCC No. 7699，保藏日期为2013年6月14日。

该菌株的主要生物学特征：分生孢子梗直立、无色、有分隔、具有帚状枝、且为做三次分枝的帚状形态，帚状枝上小梗丛生于分枝顶端呈花瓶状、分生孢子常链状生长、球形至椭圆形、无色至着色、表面光滑。该菌在马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）平板上菌落边缘为白色，孢子形成后浅绿至深绿色。 

将该菌株的18SrDNA ITS序列通过PCR扩增，获得600bp左右长度的扩增产物，扩增产物经测序公司进行序列测定，将所测序列与GenBank数据库中的序列进行BLAST比对，结果表明，该菌株与青霉属（Penicillium）同源性都很高，与草酸青霉（P. oxalicum）的相似度为99%以上。结合形态特征、培养特征及18SrDNA ITS序列分析，该菌株确定为草酸青霉（Penicillium oxalicum）。 

上述菌株在溶解难溶性无机磷酸盐中的作用：在液体摇瓶实验中，该菌株对难溶性磷酸盐磷酸三钙（Ca₃(PO₄)₂)、磷酸镁（Mg₃(PO₄)₂)和磷酸铝（AlPO₄）具有极强的溶解效果。其中，对磷酸三钙和磷酸镁的溶解效果达到100%，对磷酸铝的溶解效果达到95.5%。