一种氯代乙酰胺类除草剂降解菌株及其生产的菌剂和应用制造技术

技术编号:12351433 阅读:81 留言:0更新日期:2015-11-19 02:10
本发明专利技术公开了一种氯代乙酰胺类除草剂降解菌株及其生产的菌剂和应用。本发明专利技术提供一种氯代乙酰胺类除草剂降解菌株Rhodococcus sp.AC‐1,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,菌种保藏号为CGMCC No.10778,保藏日期为2015年4月30日。本发明专利技术所述的氯代乙酰胺类除草剂降解菌株AC‐1可在降解氯代乙酰胺类除草剂中应用,优选在降解土壤中氯代乙酰胺类除草剂中应用。降解菌剂产品直接施用可使土壤中氯代乙酰胺类除草剂(具体指甲草胺、乙草胺和丁草胺)残留量降低85%上,解决了农业生产中甲草胺、乙草胺和丁草胺残留超标问题,防止除草剂残留对后茬作物的药害。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物高
,涉及一种氯代乙酰胺类除草剂降解菌株及其生产的 菌剂和应用。 技术背景 化学农药作为现代农业必不可缺少的重要的生产资料,为保护农业生产、保障我 国乃至世界粮食安全发挥了至关重要的作用。但因我国人多地少,农田复种指数高、化学农 药大量超标使用,且由于施药技术落后,农药利用率仅20% -30%左右,70% -80%农药进 入土壤和水体,导致土壤和农产品中农药残留污染严重,危害人类健康和生态环境安全,影 响我国农产品的出口创汇。随着人们生活水平的提高和环境保护意识的增强,全社会对农 药残留带来的直接危害和潜在影响亦愈来愈关注,人们迫切需要无农药残留污染的清洁的 绿色农产品。根据我国目前的农业生产形式和人口状况来看,以停止农药使用降低农业产 量为代价的无公害生产模式是行不通的,农药作为控制病虫害和防治杂草的有效手段还将 继续在农业生产中发挥巨大的作用。如何能解决农业生产中的这个两难问题就成为各个学 科的研究热点。微生物是环境中污染物降解的主力军,利用微生物降解消除土壤中的农药 残留进行原位修复是一种经济的、安全的、有效的和无二次污染的方法,具有广阔的应用前 景。 CN104480043A公开了 红球菌(Rhodococcussp.) 198 -R- 56CGMCCNO. 9868 在无 机盐培养基中7天对100mg/L普施特的降解率达到84. 63 %,对50mg/L乙草胺降解率达 到69. 15 %,对100mg/L氯嘧磺隆降解率达到52. 20 %,对100mg/L杂草焚的降解率达到 20. 16%。但是其对乙草胺的降解率较低,耗时较长,且未进行土壤中的降解实验,不利于在 大田中应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对生产实践中的实际问题和需求,开发研制出一种新型的农 药残留降解菌剂,使用本菌剂可以使甲草胺、乙草胺和丁草胺三种氯代乙酰胺类除草剂的 残留量降低85%以上。本专利技术的目的可通过以下技术方案实现:本专利技术提供一种氯代乙酰胺类除草剂降解菌株AC- 1,为革兰氏染色反应阳性菌, 经鉴定为红球菌属(Rhodococcussp.),保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生 物中心,菌种保藏号为CGMCCNo. 10778,保藏日期为2015年4月30日。 菌株AC-1的形态学特征:菌株AC-1在LB平板上呈淡粉色菌落,菌落凸起,表面 湿润光滑,边缘整齐,不透明,在乙草胺农药平板上能形成透明的降解圈(图1A)。在透射电 子显微镜下菌株AC- 1呈杆状(0. 5 - 0. 9ymX3. 5 - 4. 5ym),无鞭毛(图1B)。 菌株AC - 1的生理生化特征:需氧,不能运动,革兰氏染色呈阳性,过氧化氢酶、脲 酶为阳性,氧化酶、淀粉水解酶和硝酸还原酶为阴性。菌株AC - 1能将甲草胺、乙草胺和丁 草胺降解为2 -氯-N- (2 -乙基-6 -甲基苯基)乙酰胺。最适降解底物为乙草胺,在实验 室摇瓶培养条件下乙草胺的降解率达98%以上(图2)。该菌可以用发酵工业通用发酵设 备进行生产。 使用上述有机磷农药残留降解菌生产菌剂的工艺为:斜面种一摇瓶种一种子 罐一生产罐一产品(包装剂型为液体菌剂或固体吸附菌剂)。 -种用所述的氯代乙酰胺类除草剂降解菌株AC- 1生产的微生物降解菌剂,是通 过以下方法生产而成: 1)氯代乙酰胺类除草剂降解菌株AC-1试管斜面种接种于LB培养基摇瓶中,振荡 培养至对数期; 2)将上述培养好的菌种按10%的接种量接种入种子罐,培养至对数生长期,种子 罐所用的培养基配方为:蛋白胨5g/L,酵母膏2. 5g/L,K2HP04lg/L,NaCl5g/L,CaC032g/L, 大豆油 0?1% (v/v),pH值7.2- 7.5; 3)种子液按10%的接种量接入生产罐培养,生产罐所用培养基与种子罐培养基 相同; 4)在种子罐和生产罐的培养过程中无菌空气的通气量为1:0. 6 -1. 2,搅拌速度为 180-240转/分,培养温度为30°C,全流程培养时间为96-108小时,发酵结束后菌体数 量达到10亿个/mL以上,发酵完成后培养液出罐直接用塑料包装桶或包装瓶分装成液体 剂型或采用泥炭吸附用包装袋分装成固体菌剂剂型。 本专利技术所述的氯代乙酰胺类除草剂降解菌株AC -1在降解氯代乙酰胺类除草剂中 的应用,优选在降解土壤中氯代乙酰胺类除草剂中的应用。 其中,所述的氯代乙酰胺类除草剂优选甲草胺、乙草胺或丁草胺,进一步优选乙草 胺。 本专利技术所述的微生物降解菌剂在降解氯代乙酰胺类除草剂中的应用,优选在降解 土壤中氯代乙酰胺类除草剂中的应用。 其中,所述的氯代乙酰胺类除草剂优选甲草胺、乙草胺或丁草胺,进一步优选乙草 胺。 有益效果 本专利技术提供一株能够高效、快速降解氯代乙酰胺类除草剂的细菌AC- 1。降解菌 AC- 1具有较广的降解谱,能在48内完全降解0. 2mM的甲草胺、乙草胺和丁草胺,具有广泛 的应用潜力和价值。使用该该细菌生产的降解菌剂具有生产使用成本低,使用方便,去除效 果好的优点,适合在全国粮油蔬菜生产出口基地或有绿色食品商标标志的地方大面积推广 使用。本专利技术对于保护生态环境,保护人民的身体健康,提高农产品的附加值具有重要的意 义。使用该降解菌剂可以在农作物播种前正常使用化学农药进行杂草防治而保证农产品中 农药残留含量符合绿色食品要求。【附图说明】 图1菌株AC - 1的菌落照片(A)和电镜照片(B) 图2菌株AC- 1对氯代乙酰胺类除草剂的降解 图3温度和pH金属离子对降解菌AC - 1降解乙草胺的影响 图4金属离子对降解菌AC- 1降解乙草胺的影响 图5接种量对菌株AC- 1降解乙草胺的影响 图6菌株AC- 1降解乙草胺的代谢产物LC-MS鉴定图谱 其中图A.代谢产物的液相色谱图;图B.保留时间为13. 49min物质对应的质谱 图;图C.保留时间为7. 56min物质对应的质谱图。 生物材料保藏信息 AC-1,分类命名为红球菌Rhodococcussp.,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员 会普通微生物中心,菌种保藏号为CGMCCNo. 10778,保藏日期为2015年4月30日,保藏地 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。【具体实施方式】 实施例1、菌株的分离与鉴定 在100mL含有0. 2mM乙草胺的液体无机盐培养基(以下简称MM)中加入5g乙草 胺污染土壤样品,30°C、150rpm摇床培养7d,以5%接种量(v/v)转接至新鲜的同一培养基 中,连续富集培养四次。将第五代富集液在含有0. 2mM乙草胺的MM固体培养基上稀释涂布, 30°C培养5d,挑取平板上的单菌落,转接至3mLLB试管中培养,离心收集菌体,转接至20mL 含有0. 2mM乙草胺的丽培养基中,30°C培养5d,将培养液冷冻干燥后用5mL甲醇重溶,使用 紫外扫描和高效液相色谱(HPLC)检测单菌落的降解效果,最终分离筛选出一株乙草胺降 解菌株AC- 1,将其送交中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏,菌种保藏号 为CGMCCNo. 10778,保藏日期为2015年4月30日。 菌株AC- 1在LB平板上呈淡粉色菌落,菌落凸起,表面湿润光滑,边缘整齐本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种氯代乙酰胺类除草剂降解菌株AC‑1,其特征在于该微生物是革兰氏染色阳性的红球菌属(Rhodococcus sp.),保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,菌种保藏号为CGMCC No.10778,保藏日期为2015年4月30日。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋建东洪青陈相艳陈蕾蕾刘孝永陈凯
申请(专利权)人:南京农业大学山东省农业科学院农产品研究所
类型:发明
国别省市:江苏;32

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