[发明专利]一种胶状溶杆菌OH17及其在植物生长中的应用

说明书

本发明公开了一种胶状溶杆菌OH17及其在植物生长中的应用。该胶状溶杆菌OH17含有合成1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸的胱硫醚γ‑合酶基因和ACC脱氨酶基因。ACC脱氨酶基因可将ACC分解为α‑丁酮酸和氨，而ACC是乙烯的合成前提，ACC脱氨酶有效减少乙烯的产生，从而提高植物在逆境胁迫下的适应能力。与现有技术相比，本发明胶状溶杆菌OH17内在的合成ACC的基因，有效降低了乙烯的产生量，提高了植物的存活率，增强了抗虫害的能力，改善了植物生长状况。

技术领域

本发明属于微生物基因工程领域，具体涉及一种胶状溶杆菌OH17及其在植物生长中的应用。

背景技术

随着经济发展，人们对环境的破坏，土壤盐碱化、重金属污染、干旱以及有机物污染越来越严重，环境胁迫导致植物体内胁迫乙烯的大量积累，而过量的乙烯会导致植物生长受阻甚至死亡。如何有效提高植物的抗逆能力和增加农作物的产量已经成为了广泛关注的问题。

溶杆菌广泛存在自然界中，常发现于土壤和水体中，菌体无鞭毛，基因组G+C含量较高，属于黄单胞科(Xanthomonadaceae)，溶杆菌属(Lysobacter)，能够产生多种胞外水解酶和小分子抗菌物质，对病原真菌、卵菌、酵母、细菌和线虫具有溶菌活性，是一类具有重要生防和药用潜力的细菌。1978年Christensen和Cook建立了溶杆菌属，并命名了四个种，分别为：产酶溶杆菌(L.enzymogenes)，抗生素溶杆菌(L.antibioticus)，变棕溶杆菌(L.brunescens)和胶状溶杆菌(L.gummosus)。

1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)是乙烯的合成前体，ACC脱氨酶可将ACC分为α-丁酮酸和氨，可减少胁迫乙烯的产生，从而提高植物在逆境胁迫下的适应能力。

胶状溶杆菌OH17为根际土壤中分离出的一种革兰氏阴性细菌，已于2013年12月27日保藏在位于北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC)，保藏号为CGMCC No.8649，分类命名为胶状溶杆菌Lysobactergummosus，且该菌株对真菌和卵菌具有拮抗活性。

授权公告号CN102816721B公开了一种产ACC脱氨酶的根癌农杆菌LJL-6及其应用。该根癌农杆菌其分类命名为根癌农杆菌LJL-6(Agrobacterium tumefaciens)，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏号为CGMCC NO.6289。该菌可以1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)为唯一氮源生长，同时将其分解。该细菌的ACC脱氨酶活性最高可达4.86μmolα-KA·(mg Pr·h)^-1；随着L-Trp的浓度增加其合成IAA的量增加；且可以合成嗜铁素。该菌株可在盐碱、干旱、金属、有机物污染等胁迫环境下提高植物的抗逆能力，促进植物生长；对石油污染的盐碱土中对燕麦的生长有促进作用。但该发明中并未明确在根癌农杆菌中ACC脱氨酶所参与的具体代谢途径，ACC脱氨酶在促进植物生长过程中植物根际乙烯含量变化情况，以及菌株在植物抗逆过程中的作用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种胶状溶杆菌OH17及其在植物生长中的应用，本发明深入研究了ACC脱氨酶在胶状溶杆菌OH17中所参与的代谢途径，胶状溶杆菌OH17菌株对于植物乙烯产生情况的影响，以及胶状溶杆菌OH17菌株在植物抵抗病原菌入侵过程中的作用，结果证明有效提高了植物的抗逆能力和增加农作物的产量。

一种胶状溶杆菌OH17，其特征在于，含有合成1-氨基环丙烷-1-羧酸的胱硫醚γ-合酶基因和ACC脱氨酶基因。

上述胶状溶杆菌OH17在植物生长中的应用。

作为改进的是，所述胶状溶杆菌OH17在植物在胁迫环境下通过抑制体内乙烯合成以提高抗逆能力中的应用。

进一步改进的是，所述的胁迫环境包括盐碱地、旱地、被重金属污染的土地或被有机物污染的土地。