一种自生固氮菌MBC8及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种自生固氮菌(山羊豆根瘤菌Rhizobium galegae)MBC8，其保藏号为CGMCC No.10824，保藏日期为2015年5月19日，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。该菌株在干旱、大温差、盐碱灾害和强烈的紫外线辐射下依然能够生存繁殖并具有固氮活性。其制成的菌剂能够施用于干旱、大温差、盐碱灾害和高紫外线辐射的生态系统，并且能够增加这些生态系统的氮素积累，可以起到改良土壤环境的作用，提高微生物和植物的生理活性，增加净初级生产力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物固氮领域，具体涉及一种自生固氮菌MBC8及其应用。
技术介绍
荒漠生态系统占全球面积的41％(Delgado-Baquerizo，etal.，2013)，其净初级生产力约占陆地生态系统生产力的20％(Whittaker，1975)。在荒漠生态系统当中，土壤氮素养分的匮乏严重地限制了系统净初级生产力(Asner，etal.，2003，Crutsinger，etal.，2013，Reich，etal.，2006)。而且荒漠化还在进一步发展，导致了土地退化，氮素养分流失严重。自然环境中的氮素输入方式主要为生物固氮。固氮作用增加土壤可利用氮含量，为微生物和植物补充氮素促进其生长和代谢，以增加生态系统的初级生产力，并且对于生态系统的氮素循环也有着至关重要的作用。生物固氮主要有共生固氮和自生固氮。由于荒漠地区环境条件恶劣，植被稀少，因此可以进行共生固氮的豆科植物也十分稀少，自生固氮是荒漠生态系统主要的氮素输入方式。因此，自生固氮对于荒漠化防治工作和荒漠生态系统的恢复有重大意义。为了帮助荒漠化防治工作，对于荒漠土壤自生固氮菌的研究和应用迫在眉睫。目前对于固氮细菌的报道仍以共生固氮菌为主，对于自生固氮菌的报道非常少。而且这些少量已知的自生固氮菌剂对环境温度和湿度等环境条件均有要求，抗逆性较差，多应用于农田或者堆肥当中，不适于环境条件恶劣的荒漠生态系统。因此有必要提供一种抗逆性强、适用于荒漠生态系统的具有自生固氮能力的固氮菌株。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适用于干旱、温差大、盐碱灾害和高紫外线强度并且可以自生固氮的菌株，以增加土壤固氮活性和有效氮含量。为达到以上目的，本专利技术提供了一种自生固氮菌(Rhizobiumgalegae)MBC8，其保藏号为CGMCCNo.10824，保藏日期为2015年5月19日，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。上述菌株为山羊豆根瘤菌Rhizobiumgalegae。菌株Rhizobiumgalegae(菌种名)-MBC8(菌株名)，是将荒漠地区的表层土壤用无菌装置采集低温条件在带回实验室，经过分离、纯培养，革兰氏染色、固氮活性检测和16srDNA测序所得。形态特性：通常为杆状0.5—0.9×1.2—3.0μm。运动；一根极生或亚极生边贸、或两根到六根周生鞭毛，不形成芽孢。好氧。格兰仕染色阴性。培养特性：在碳水化合物培养基上的生长常伴生有丰富的胞外多糖粘液。在阿须贝培养基上于28℃-30℃培养3-7天后，生长良好，菌落无色或白色。生理特性：有机化能营养，呼吸代谢。不生成3-酮基葡萄糖苷，不液化明胶或者缓慢液化。不水解酪蛋白和洋菜。在硫酸铋洋菜培养基上基友微量的H2S产生或者不产生。能利用很多碳水化合物，不形成气体，但不利用纤维素或淀粉。能以铵盐、硝酸盐和大多数氨基酸作为氮源。功能特性：通过斜面阿须贝培养基培养，用乙炔还原法测定，该菌株表现出了固氮活性。本专利技术还提供了含有所述自生固氮菌MBC8的菌剂。所述菌剂可以为液体菌剂，也可以为固体菌剂。可选的，所述菌剂中还含有菌体吸附材料，所述菌体吸附材料选自草炭、珍珠岩、蛭石粉和微粉碳酸钙中的至少一种。可选的，在所述菌剂中，自生固氮菌MBC8的含量为2.1×108-2.9×108cfu/g。优选的，在所述菌剂中，自生固氮菌MBC8的含量为2.9×108cfu/g。可选的，所述菌剂的pH值为6.8-7.2。本专利技术还提供了所述菌剂的制备方法，包括以下步骤：将所述自生固氮菌MBC8接种于一级斜面培养基中，在28-30℃培养3-5天，获得一级菌株；将所述一级菌株接种于二级液体培养基中，在28-30℃条件下震荡培养2-3天，获得二级菌株；将所述二级菌株接种于三级固体培养基中，在28-30℃条件下培养在1-2天后获得三级菌株；将所述三级菌株与草炭按照(2.1×108-2.9×108)cfu/g的配比混匀匀后获得菌剂，优选为2.9×108cfu/g；其中，所述一级斜面培养基的配方为：KH2PO40.2g/L，MgSO40.2g/L，NaCl0.2g，CaCO35.0g，甘露醇10.0g，CaSO40.1g，pH7.0，琼脂20g，蒸馏水1000mL；二级液体培养基的配方为：KH2PO40.2g/L，MgSO40.2g/L，NaCl0.2g，CaCO35.0g，甘露醇10.0g，CaSO40.1g，pH7.0，蒸馏水1000mL；三级固体培养基的配方为：甘露醇10.0g，酵母粉1.0g，MgSO4·7H2O0.2g，K2HPO40.5g，NaCl0.1g，CaCl20.05g，Rh微量元素液4.0mL，H2O1000mL，琼脂20g，pH6.8-7.0。本专利技术还提供了所述自生固氮菌MBC8或所述的自生固氮菌剂在土壤改良中的应用。可选的，所述应用包括将所述菌剂和砂土按质量比1:9-11混合均匀后施用于土壤表面。可选的，所述菌剂的用量为420-560g菌剂/亩。专利技术提供了一种自生固氮细菌，通过乙炔还原法直接测得其固氮活性为21.38nmol/μL·h。该菌株是从宁夏地区的荒漠生态系统环境提取的。该地区气候干旱；全年以及昼夜温差大(冯薇,2014)；土壤盐碱灾害严重，紫外线非常强烈，尤其夏季紫外线强度高达到200-533μW/cm2(蒲爱萍,etal.,2005)，辐射指数在8级左右。而一般情况下在辐射强度在70-130μW/cm2的紫外线下，辐射时间从15s到30min不等，杀菌率可达99％以上(李香云,etal.,2006,张凤才and袁而森,1988,张福云and况凡,2005)。普通灭菌条件的紫外线强度和照射时均明显低于宁夏夏季的紫外线强度。该菌株在干旱、大温差、盐碱灾害和强烈的紫外线辐射下依然能够生存繁殖并具有固氮活性，尤其该细菌对紫外线的高度抗性是一般细菌所不具备的，在全球气候变化臭氧空洞增加紫外线辐射日益强烈的今天来说，更加具有生态学意义和广阔的应用价值。其制成的菌剂能够施用于干旱、高紫外线辐射的生态系统，并且能够增加这些生态系统的氮素积累，可以起到改良土壤环境的作用，提高微生物和植物的生理活性，增加净初级生产力。实验表明，将该菌剂接种在宁夏西南缘无固氮活性的裸沙表面一年之后，其表层可以检测到固氮活性，为161.58nmolC2H2m-2h-1，并且有效氮也增加了由3.16mgkg本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自生固氮菌(山羊豆根瘤菌Rhizobium galegae)MBC8，其保藏号为CGMCC No.10824，保藏日期为2015年5月19日，保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。

【技术特征摘要】
1.一种自生固氮菌(山羊豆根瘤菌Rhizobiumgalegae)MBC8，
其保藏号为CGMCCNo.10824，保藏日期为2015年5月19日，保藏
单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。
2.含有权利要求1所述自生固氮菌MBC8的菌剂。
3.根据权利要求2所述的菌剂，其特征在于，所述菌剂中还含
有菌体吸附材料，所述菌体吸附材料选自草炭、珍珠岩、蛭石粉和微
粉碳酸钙中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的菌剂，其特征在于，所述菌体吸附材
料为草炭。
5.根据权利要求4所述的菌剂，其特征在于，在所述菌剂中，
自生固氮菌MBC8的含量为2.1×108-2.9×108cfu/g，优选为
2.9×108cfu/g。
6.根据权利要求2-5中任意一项所述的菌剂，其特征在于，所
述菌剂的pH值为6.8-7.2。
7.权利要求2-6中任意一项所述的菌剂的制备方法，其特征在
于，包括以下步骤：
将所述自生固氮菌MBC8接种于一级斜面培养基中，在28-30℃
培养3-5天，获得一级菌株；将所述一级菌株接种于二级液体培养基
中，在28-30℃条件下震荡培养2-3天，获得二级菌株；将所述二级
菌株接种于三级固体培养基中，在28-30℃条件下培养在1-2天后获
得三级菌...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇清，邵晨曦，秦树高，冯薇，吴斌，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11