[发明专利]水稻内生芽孢杆菌及其应用

说明书

本发明公开了水稻内生芽孢杆菌及其应用。本发明从水稻根中分离筛选获得一株具有高镉抗性、高镉吸附性、在镉胁迫下具有促生长植物能力以及在水稻根系能稳定定殖的内生芽孢杆菌181‑22菌株，其微生物保藏编号是：CGMCC No.19468，该菌株能够与水稻互作，有效降低包括重金属对于作物胁迫所带来的各种危害，包括：促进作物在镉胁迫下的生长、降低作物对镉的吸收和转运、降低作物籽粒对镉的吸收、提高作物叶绿素在镉胁迫下的合成并提高叶片的光合作用；缓解作物在重金属胁迫下受到的氧化损伤、提高作物SOD酶的活性等。本发明还将所述的水稻内生芽孢杆菌制备成生物菌肥作为土壤修复剂修复包括镉在内的各种重金属污染的土壤。

技术领域

本发明涉及芽孢杆菌，尤其涉及从水稻根中分离筛选得到具有高镉抗性、高镉吸附性以及有一定促生能力的内生芽孢杆菌，本发明进一步涉及内生芽孢杆菌在减轻作物镉胁迫以及修复镉污染土壤中的应用，属于水稻内生芽孢杆菌及其应用领域。

背景技术

中国土壤镉污染日益严重，尤其以湖南地区为重。由于重金属污染具有隐蔽性、滞后性，形态多样性，且在物质循环和能量循环中难以分解，容易蓄积在土壤中，导致作物减产，并通过植物的根系吸收进入植物体内，再经过食物链的传递和富集而危害人体健康，因此土壤重金属污染已成为全球面临的一个严重环境问题(邢艳帅等.有机酸诱导下土壤中镉形态的分布特征.河南省化学会2014年学术年会论文摘要集.2014)。

重金属污染修复方法有物理修复法(电动修复法、电热修复法)、化学修复法(土壤淋洗法、化学固定技术)和生物修复法(植物修复法、动物修复法和微生物修复法)(梁家妮等, 应用物元分析法评价安徽省土壤重金属污染现状. 土壤.2009, 41 (6): 875~879)。物理修复法和化学修复法修复效果好，但是成本高，且易造成二次污染，不适于大面积土壤重金属修复。因此，传统的治理方法不仅耗时久，成本高，而且不利于土壤的可持续利用。生物修复是一种对土壤友好型的重金属修复方法，其中微生物修复具有成本低、对环境友好、易获得等优点，逐渐被人们所关注。植物内生菌的研究越来越深入，但目前的发现大多都是致病菌，而且不能广泛的应用于镉污染的修复。

因此，筛选获得具有高重金属抗性、高重金属吸附性以及有促植物生长能力的植物内生菌株对于减轻作物重金属胁迫以及修复重金属污染的土壤等均具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的之一是提供一株具有高镉抗性、高镉吸附性以及具有在镉胁迫下促植物生长的水稻内生芽孢杆菌；

本发明的目的之二是将所述的水稻内生芽孢杆菌应用于减轻作物重金属胁迫危害以及用于修复重金属污染的土壤；

本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明从湖南镉污染水田区，采集水稻样品，从根中分离筛选获得一株具有高镉抗性、高镉吸附性以及在镉胁迫下具有促生长植物能力的内生芽孢杆菌181-22菌株，该菌株能够与水稻互作，有效降低或减轻镉胁迫对作物所带来的各种危害。

本发明将该内生芽孢杆菌181-22菌株提交到专利认可的机构进行保藏，其微生物保藏编号是：CGMCC No.19468，分类命名是：Bacillus koreensis；保藏时间是：2020年3月13日；保藏单位是：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；保藏地址是：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所。

本发明所分离获得的内生芽孢杆菌181-22菌株具有以下多方面的应用：

（1）减轻或降低包括镉在内的重金属对于作物胁迫所带来的各种危害，包括：促进作物在镉胁迫下的生长；降低作物对镉的吸收和转运；降低重金属污染土壤中作物籽粒对镉的吸收；提高作物叶绿素在镉胁迫下的合成并提高叶片的光合作用；缓解作物在重金属胁迫下受到的氧化损伤、提高作物SOD酶的活性等。