[发明专利]一株好氧甲烷氧化菌及其应用

说明书

本发明涉及一株好氧甲烷氧化菌及其应用。好氧甲烷氧化菌的菌株名称为甲基弯曲菌PRM1(Methylosinus sp.PRM1)，保藏编号为CCTCC NO：M20211475。本发明提供的菌株能在促进水稻生长的同时减少甲烷排放及氮肥施用，用菌株PRM1制成的水稻促生剂，注入水稻幼苗根际水培液中，能明显增大水稻的株型、株高，从而促进水稻幼苗的生长，减少温室气体排放的同时减少化学肥料的使用。

技术领域

本发明属于农业微生物技术领域，尤其涉及一株好氧甲烷氧化菌及其应用。

背景技术

我国是世界上最大的粮食生产国和消费国，我国粮食安全面临着粮食需求迅速增长、产量提升空间日益收窄、耕地面积不断减少、淡水资源日益稀缺、生态环境污染严重等多重挑战，粮食安全问题亟待解决。而稻谷是60％世界人口的主粮，也是超65％的中国人的主食。稻田播种面积占世界20％，每年氮肥施用量超过500万吨，导致土壤及地下水污染。稻田也是甲烷排放源之一，约占甲烷排放总量的10％左右。甲烷排放可能导致气温上升，从而减少水稻产量。据预测温度每升高1℃，水稻产量将减少3.2％。因此，按照预计的人口增长，稻田温室气体和氮肥引起的环境问题将日趋严重。稻田甲烷减少和氮肥减量化对我国大力倡导的构建绿色生态和全球低碳减排目标的实现意义重大。

甲烷氧化菌是以甲烷为唯一碳源的细菌，其对稻田减少甲烷排放起着关键作用。稻田的甲烷排放是厌氧层中产生的甲烷主要通过水稻通气组织释放到大气中。在此过程中根圈甲烷氧化菌氧化90％左右的甲烷。

植物促生菌(plant growth promoting rhizobacteria，PGPR)是指自由生活在土壤或附生于植物根系的一类可促进植物生长及其对矿质营养的吸收和利用的有益菌类。固氮菌是研究较多的植物促生菌，其中固氮螺菌属(Azospirillum)、固氮弧菌属(Azorcus)、假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、芽胞杆菌属(Bacillus sp.)等对作物的促生作用研究较多。

但是目前为止未见甲烷氧化菌对水稻促生固氮的相关报道。

发明内容

鉴于现有技术所存在的问题，本发明提供一株好氧甲烷氧化菌及其应用，本发明提供的菌株及其菌剂具有促生作用同时减少甲烷排放及氮肥施用，用菌株PRM1可以制成的促生剂，可以明显增大株型、株高，从而促进幼苗的生长，减少温室气体排放的同时减少化学肥料的使用。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明提供一株好氧甲烷氧化菌，菌株名称为甲基弯曲菌PRM1(Methylosinussp.PRM1)，保藏编号为CCTCC NO：M 20211475。于2021年11月22日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏地址为：中国.武汉.武汉大学。

本发明提供的好氧甲烷氧化菌是一株可以促进植物(比如水稻)生长的甲基弯曲菌，该菌株能在促进生长的同时减少甲烷排放及氮肥施用，用该菌株可以制成促生剂，注入幼苗根际水培液中，能明显增大的株型、株高，从而促进幼苗的生长，减少温室气体排放的同时减少化学肥料的使用。

本发明研究发现该甲基弯曲菌PRM1具有良好的固氮活性，可为所依附的植物根系提供氮素，且该菌株的具有的鞭毛运动性可以为其寻找适宜的生存场所，依附于根表面或者进入根内使其在根系通过氧化稻田产生的甲烷获取固氮所需能量。因此利用水稻根际甲烷氧化菌为核心的功能菌群可以部分代替氮肥，促进水稻生长提高稻谷粮食产量，解决我国严峻的粮食紧缺的问题，同时，还能减少化肥使用量，也能减少温室气体释放，具有重要的生态环境意义，也符合国家大力提倡的生态优先绿色发展的政策。

本发明提供一种菌剂，包括上述好氧甲烷氧化菌和/或上述好氧甲烷氧化菌的发酵液。

例如，该菌剂可以作为一种水稻促生剂，以菌株PRM1菌株或其菌液为活性成分。除了活性成分之外也可以添加其他成分。菌株PRM1菌液浓度可以为1×10⁸CFU/mL。