[发明专利]一株海草根际促生固氮菌NXT28及其应用

说明书

本发明公开了一株海草根际促生固氮菌NXT28及其应用。Raoultella terrigena NXT28，保藏编号：CCTCC No.M 2017843。本发明从海草从南沙群岛分布着的泰来草、海神草和喜盐草中均分离得到固氮菌NXT28，并对其进行了形态学、生理生化特性和系统发育学方面的鉴定，鉴定其为拉乌尔菌(Raoultella terrigena NXT28)。该菌株通过生物固氮作用能显著提高海水中硝酸盐和亚硝酸盐浓度，可增强海草的光合作用能力，并促进海草叶和根的生长。因此，该菌株Raoultella terrigena NXT28在海洋微生物菌剂制备方面具有较高的价值和广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一株海草根际促生固氮菌NXT28及其应用。

背景技术

植物根际促生菌是一种自由生活在土壤或定殖在植物根际上对植物产生有益影响的微 生物。它可通过多种机制促进植物的生长，如产生植物生长素、抑制有害微生物/病原体、 溶解氮磷营养盐以及诱导宿主对多种病原体的抗病性和耐受性；具体包括通过生物固氮提 高环境中可利用氮素，提高根系对硝酸盐的吸收能力；加快植物根际中磷酸盐的溶解，增 加生物利用度；释放激素、挥发性化合物和其他生长调节物质；参与重金属污染土壤的修 复；也能提高植物的耐旱性和耐盐性。综上，植物根际促生菌可以有效地帮助植物本身获 得生长需要的营养物质，这对于营养匮乏地区植物的生长是至关重要的。

许多研究都为热带和温带地区海草生长过程中出现的营养限制提供实验证据，结果表 明海洋植物可能依靠它们共附生微生物来获得营养。氮素是限制海草生长和初级生产力的 基本要素，由此，生物固氮过程成为了研究海草与微生物间相互作用的热点。已有的研究 表明，泰来草和大叶藻根际中固氮细菌的丰度是无海草覆盖区沉积物中的300倍，由海草根 际固氮微生物产生的铵能够满足植物33％-100％的氮需求。

目前全球海草床生境退化现象严重，植株移植法是海草修复的主要修复方法之一(张 沛东等，2013)。从海草中获得的很多细菌与陆地植物根际促生菌代谢特性相似，这意味着 这些海草微生物在提高其宿主适应性方面具有潜在作用(Tarquinio等.，2019)。接种源于 海草微生物群落中的特定细菌可以提高海草对外界环境胁迫的适应能力，是进一步恢复海 草栖息地的新方法。尽管陆地植物根际促生菌的研究和农业生产应用非常广泛，在海洋植 物中研究开发仍然不足，通过植物根际促生菌接种的方法用于促进移植海草的繁育和生长 的研究较少。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一株从岛礁生态系统海草根际沉积物中分离得到的固氮菌 -Raoultella terrigena NXT28，其于2017年12月27日保藏于中国典型培养物保藏中心 (CCTCC)，地址：中国.武汉.武汉大学，保藏编号：CCTCC No.M2017843。

该菌在已有的海草细菌分离和研究中未见相关报道。16S rRNA基因和nifH基因鉴定结 果表明该菌隶属于拉乌尔菌属(Raoultella terrigena NXT28)，乙炔还原法测定出菌株NXT28 固氮活性为11.58nmol C₂H₂·mL^-1·h^-1。

所述固氮菌株Raoultella terrigena NXT28具有如下形态和生理生化特性：

菌落特征表现为球状，乳白色，粘稠，易挑起，无鞭毛，革兰氏染色阳性。对数生长期为30-36h，温度范围为24-40℃，盐浓度耐受范围为0-8％，pH生长范围为6-8。硝酸盐 还原阳性，明胶水解阴性，淀粉水解阳性，能利用鼠李糖、麦芽糖、葡萄糖、木糖、蔗糖、 阿拉伯糖、半乳糖、甘露醇作为碳源。主要极性脂成分为磷脂酰乙醇胺(PE)、双磷脂酰甘 油(DPG)和磷脂酰甘油(PG)，此外还有少量的未知结构的脂(L1，L2，L3，L4)。甲基 萘醌醌型为MK-8。DNA G+C含量为66.43％。