一种玉米根际促生菌YM4及其应用制造技术

本发明专利技术涉及玉米根际促生菌YM4及其应用，玉米根际促生菌为玉米根际促生菌YM4，分类命名为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)，2014年10月31日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No.9898，可有效解决将难溶性含钾硅酸盐转化为可溶性钾盐，解有机磷，提高肥料的利用率，有效用于玉米的种植，促进玉米的生长和提高产量，是微生物和玉米种植上的一大创新。

【技术实现步骤摘要】
一种玉米根际促生菌YM4及其应用
本专利技术涉及农业微生物，特别是一种玉米根际促生菌YM4及其应用。
技术介绍
砂质潮土通透性强，通气良好，好气性微生物活动占优势，可以促进有机质分解，有机质矿质化加快。且土壤疏松，易耕作。土壤毛管作用强，水分运行快，有“夜潮”现象。适耕期也长，易立苗；但养分含量低，保肥性能差，作物后期易脱肥早衰。目前，该土已大部分作耕地利用，其利用率达92.3%，一年两熟，一般年亩产粮600kg左右。今后针对性的改良措施：因土种植，合理施用化肥，实行配方施肥；多途径增施有机肥；实行农田林网化，在保证粮食生产稳步上升的前提下，发展山药、西瓜等经济作物。根际促生菌(PlantGrowthPromotingBacteria，简称PGPB)被界定为在一定条件下有利于植物生长的自由生活在土壤、根际、根表、叶际的细菌。这些细菌能够固氮、溶磷、溶铁，并产生植物激素，如生长素、赤霉素、细胞分裂素和乙烯。此外，它们还能提高植物的抗逆性，包括干旱、高盐、重金属毒害和农药。因此从潮土中分离得到根际促生菌，和作物形成共生体系，利用生物修复改善潮土，成为当前研究的热点，但至今未见有玉米根际促生菌的公开报导。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的就是提供一种玉米根际促生菌YM4及其应用，也就是说，本专利技术的一个目的是提供一种根际促生菌，另一个目的是提供该根际促生菌的应用，可有效解决将难溶性含钾硅酸盐转化为可溶性钾盐，解有机磷，提高肥料的利用率，促进玉米的生长和提高产量的问题。本专利技术解决的技术方案是，玉米根际促生菌为玉米根际促生菌YM4，分类命名为短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)，2014年10月31日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCCNo.9898，保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。玉米根际促生菌YM4（CGMCCNo.9898）菌落小，乳白色，不透明，表面粗糙，边缘粗糙，不规则杆状排列，产芽孢。玉米根际促生菌YM4的生理生化特性是：革兰氏阳性，兼性厌氧，化能异养，接触酶阳性，M.R试验阴性，VP试验阳性，淀粉水解阳性，明胶水解阳性，硝酸盐还原阳性，柠檬酸盐利用阴性。玉米根际促生菌YM4培养时使用的主要氮源包括但不限于蛋白胨、酵母粉、丙氨酸、硝酸钾、硝酸铵、硫酸铵、尿素；使用的主要碳源包括但不限于葡萄糖、蔗糖、果糖、木糖、甘露醇、乳糖、麦芽糖；使用的无机组分包括但不限于氯化钾、氯化钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钾、磷酸三钙、二水氯化钙、七水合硫酸镁、七水和硫酸亚铁。YM4发酵可在28~32℃，pH5~9的环境下进行。所述的保藏号为CGMCCNo.9898的玉米根际促生菌YM4在促进玉米生长中的应用；所述的保藏号为CGMCCNo.9898的玉米根际促生菌YM4在植物栽培或种植中的应用；所述的植物优选玉米。所述根际促生菌YM4能高产吲哚乙酸并能利用难溶性含钾硅酸盐为钾源进行生长，同时具有解难溶性无机磷盐、有机磷能力。本专利技术所述的根际促生菌YM4分泌吲哚乙酸（IAA）的能力强，达37.18mg·L-1。吲哚乙酸是植物激素的一种，能够促进根的发育。产吲哚乙酸的菌种，往往附着在植物根系或叶表面，利用植物代谢产生分泌物的同时产生IAA和少量GA3等植物激素来影响植物的生理过程和形态变化。表现为直接促进根的伸长，从而增大了与土壤中营养物质的接触的机会；可提高植物体内源IAA的含量；诱导植物防卫基因的表达，提高植物体抗病，抗旱等抗逆性。作为本专利技术的优化方案，所述根际促生菌的发酵在pH8~9下进行，该环境下产IAA量最高。作为本专利技术的进一步优化，所述根际促生菌YM4采用的碳源为蔗糖，采用的氮源为酵母粉或谷氨酸或两者的组合。利用上述碳源和氮源制得的培养基，培育出的根际促生菌产IAA的量最高。本专利技术所述的根际促生菌YM4以难溶性含钾硅酸盐为钾源，以难溶性无机磷盐、有机磷为磷源进行生长，并将其转化为可溶性钾盐、磷盐。在实验室摇瓶条件下，所述根际促生菌YM4对钾长石粉的转化量达到17.40mg·L-1，对磷酸三钙的转化量达到128.90mg·L-1，对有机磷转化量达到0.65mg·L-1。说明YM4菌对钾长石粉、磷酸三钙，有机磷具有溶解作用，能以此为钾源、磷源进行生长，并将其转化为可溶性盐。有益效果：本专利技术提供的根际促生菌YM4高产吲哚乙酸，可有效将难溶性含钾硅酸盐转化为可溶性钾盐，解难溶性无机磷、有机磷，提高肥料的利用率，促进植物根系发育和对肥料的吸收，增加土壤有效钾、磷含量；本专利技术针对玉米具有良好的促生长效果，高产的吲哚乙酸促进玉米的生长发育，土壤有效钾、磷含量的提高也使得玉米对钾肥、磷肥的利用率更高，有效用于玉米的种植，提高产量，是微生物和玉米种植上的一大创新。附图说明图1是本专利技术菌株YM4的菌落图；图2是本专利技术不同装液量对菌株YM4产IAA的影响图；图3是本专利技术不同初始pH对YM4菌株产IAA的影响图；图4是本专利技术不同碳源对菌株YM4产IAA的影响图；图5是本专利技术不同氮源对YM4菌株产IAA的影响图；图6是本专利技术菌株YM4对难溶性钾长石粉的利用情况图；图7是本专利技术菌株YM4对有机磷的利用情况图；图8是本专利技术菌株YM4对难溶性无机磷的利用情况图；图9是本专利技术种植玉米30天后接种YM4菌株对土壤IAA含量的影响图。具体实施方式以下结合具体情况对本专利技术的具体实施方式作详细说明。生物材料保藏信息根际促生菌YM4，分类命名为短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)，2014年10月31日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址为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，保藏号为CGMCCNo.9898。表1供试土壤基本性质土壤有机碳（g/kg）全磷（g/kg）速效磷（mg/kg）全钾（g/kg）速效钾（mg/kg）pH(H2O)砂质潮土1.910.293.4419.5620.427.39表2YM4菌株的生理生化特性项目结果项目结果革兰氏染色+淀粉水解+好氧性试验兼性厌氧明胶液化+接触酶试验+硝酸盐还原+甲基红（M.R）反应-柠檬酸盐利用-V-P试验+注：+:阳性反应；-:阴性反应在具体实施中，首先准备以下培养基：LB培养基：蛋白胨10g，酵母提取物5g，氯化钠10g，琼脂20g，蒸馏水1000ml，pH7.0-7.2，121℃灭菌，20min。LB液体培养基：不加琼脂，其它条件同上。蒙金娜培养基：葡萄糖10.0g，(NH4)2SO40.5g，MgSO4·7H2O0.3g，NaCl0.3g，KCl0.3g，FeSO40.03g，MnSO4·H2O0.03g，蒸馏水1000ml，115℃灭菌30min。有机磷液体培养基：1000ml蒙金娜培养基加0.4g酵母膏，再加0.2g可溶性卵磷脂。无机磷细菌液体培养基（PKO培养基）：磷酸三钙5g，葡萄糖10g，硫酸铵0.5g，氯化钠0.3g，七水合硫酸镁0.3g，氯化钾0.3g硫酸锰0.03g，七水合硫酸亚铁0.03g，蒸馏水1000ml，pH7.0~7.2,121℃灭菌，20min。解钾细菌液体培养基：蔗糖10.0g，酵母膏0.5g，（NH4）2SO41.0g，Na2HPO42.0g，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玉米根际促生菌YM4，分类命名为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)，2014年10月31日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No.9898。

【技术特征摘要】
1.一种玉米根际促生菌YM4，分类命名为短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)，2014年10月31日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜瑛，吴越，汪强，韩燕来，王祎，李培培，李慧，王慧荣，杜铮，杨先明，李晨阳，侯占领，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：河南;41