景天根际镉抗性菌株贪铜菌，筛选方法及其应用技术

本发明专利技术涉及景天根际镉抗性菌株贪铜菌(Cupriavidus sp.) BCd1及其筛选方法和应用。具体而言，本发明专利技术涉及一株从景天根际分离的镉抗性菌株Cupriavidus sp. BCd1，其于2014年12月1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，保藏编号为CGMCC No.10080，其16S rDNA基因序列见图1。其为革兰氏阴性菌，需氧球杆菌，有鞭毛和荚膜。该菌株对重金属镉有较强的耐性，对植物-微生物联合修复镉重金属污染土壤具有现实意义和重要的工程应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及景天根际镉抗性菌株贪铜菌(Cupriavidussp.)BCd1及其应用。
技术介绍
重金属镉是造成环境污染的重要金属元素之一，它不仅会对植物造成伤害，而且经过食物链的传输，富集，对人体也会造成一定程度的伤害，日本的“痛痛病”就是由于镉中毒引起的。镉主要来源于电镀、合金、塑料、印刷、陶瓷等工业，因此对于含镉污染处理的研究在环保领域有着非常重要的意义。人类活动可使镉以各种途径进入土壤，而镉迁移转化的最大特点是不能或不易被生物体分解转化后排出体外，不易随水移动，只能沿食物链逐级往上传递，在生物体内浓缩放大，当累积到较高含量时就会对生物体产生毒性效应，从而危害健康，影响其正常发育和代谢平衡。土壤镉污染的主要来源是采矿、冶炼、电镀及基础化工行业的废水、废气和废渣；施用含镉的化肥、农药以及农用污泥也是土壤镉污染的重要来源。另外，人类对环境的破坏导致的一系列相关问题，如山体滑坡引起天然水的镉污染等。研究发现，若源水镉的含量达0.57～3.88mg/L，下游水体、鱼类、土壤、农作物就易受到严重污染，从而危害人类健康。植物和微生物共存体系对重金属超积累有重要的作用，植物根系-微生物系统的相互促进作用将大大提高对污染土壤的生物修复能力。通过添加微生物来强化植物修复技术是提高植物-微生物联合修复体系重金属修复能力的有效措施之一。微生物是土壤的重要组成部分，参与土壤生态系统的物质循环与能量转换过程，对提高土壤肥力和维持土壤生态平衡具有重要意义。在污染土壤中接种微生物能够促进植物对营养元素与重金属的吸收，同时微生物能够分泌一些生长调节剂和保护植物的抗生素、抑菌剂和螯合剂等，这些物质都能增强植物对环境的适应能力。因此，分离具有较强镉耐受性和促进植物修复镉污染土壤的细菌对植物-微生物联合修复镉重金属污染土壤具有现实意义和重要的工程应用价值。
技术实现思路
本专利技术的技术目的在于筛选景天根际具有较强镉耐受性的细菌。因此，本专利技术的第一方面涉及一株从景天根际分离的镉抗性菌株贪铜菌(Cupriavidussp.)BCd1，其于2014年12月1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，保藏编号为CGMCCNo.10080。优选地，所述景天根际镉抗性菌株Cupriavidussp.BCd1的16SrDNA基因序列如SEQIDNO：3所示，GenBank数据库中没有与其一致的序列，且本菌株16SrDNA基因序列并未提交GenBank数据库。本专利技术的第二方面涉及上述的景天根际镉抗性菌株Cupriavidussp.BCd1的筛选方法，其包括步骤：(1)选择生长状况良好的景天植株进行处理：取镉(Cd)溶液母液2.5mL，稀释定容至40ml，均匀浇灌在生长供试植物的土壤中，使土壤的镉含量达到100mg·kg-1；在胁迫的条件下继续培养30d，每间隔4d浇水40ml；(2)菌种的分离、纯化与筛选：在经过处理的植物根际取10g土样，置于90ml装有玻璃珠的细菌培养基中，在37℃恒温振荡器上150×g振荡20-30min后取下，静止5min，使土壤沉淀；在沉淀以上的各个层面进行多次取样，接入新的细菌培养基中，37℃培养24h；取富集后的菌悬液，用倍数稀释法将其涂布于筛选培养基的平板上，倒置于37℃恒温培养箱中，培养48h；肉眼观察，分别挑选不同形态的典型单菌落，在培养皿底做好标记，并挑取单菌落在新的筛选培养基上划线分离；反复进行以上步骤，直至得到菌落特征一致的纯菌种；(3)对于筛选出的已纯化菌种进行保存：将分离纯化得到的菌种接种于细菌培养基，培养后加入60％(v/v)甘油，使甘油的终浓度为10％(v/v)，置于-80℃进行保存；其中所述细菌培养基为:牛肉膏3g，蛋白胨10g，NaCl5g，蒸馏水1000mL，pH7.0；所述筛选培养基的配制方法如下：基础培养基为细菌培养基1000ml，添加微量元素液和维生素液各10ml，121℃灭菌20min，冷却至70℃左右，加入镉溶液母液，使培养基中镉含量为100mg·L-1。37℃培养；其中所述微量元素液为：MnSO40.01g，ZnSO40.05g，H3BO30.01g，CaCl20.01g，定容至1L，4℃避光保存；所述维生素液为：肌酸0.025g，抗坏血酸0.025g，核黄素0.025g，柠檬酸0.02g，定容至1L，4℃避光保存；镉溶液母液：CdSO4配制成Cd2+浓度为200mg·ml-1的母液，过滤除菌后，室温保存。本专利技术的第三方面涉及含有上述的景天根际镉抗性菌株Cupriavidussp.BCd1的组合物。优选地，所述组合物具有较强的镉耐受性。本专利技术的第四方面涉及上述的景天根际镉抗性菌株Cupriavidussp.BCd1及所述组合物在植物-微生物联合修复镉重金属污染土壤中的用途。本专利技术的第五方面涉及上述的景天根际镉抗性菌株Cupriavidussp.BCd1及所述组合物在处理含重金属镉的污染物中的用途。优选地，所述污染物为被污染的土壤。利用本专利技术的筛选方法从镉胁迫的景天植物根际土壤中分离筛选出的镉抗性菌株Cupriavidussp.BCd1，其于2014年12月1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，保藏编号为：CGMCCNo.10080；其建议的分类命名为贪铜菌属(Cupriavidussp.)；其为革兰氏阴性菌，需氧球杆菌，有鞭毛和荚膜。该菌株对重金属镉有较强的耐性，对植物-微生物联合修复镉重金属污染土壤具有现实意义和重要的工程应用价值。本领域技术人员公知，在本专利技术所获得的上述景天根际镉抗性菌株Cupriavidussp.BCd1新种的基础上，本领域技术人员可以对所述细菌进行适当的诱变而继续提高其耐受重金属镉的能力，这样的诱变后的基于本专利技术所述菌种的突变株也落入本专利技术保护的范围。所述诱变包括辐射、化学诱变等。同时，本领域技术人员也可能将本专利技术获得的上述菌株与其他植物共同使用，以达到最佳植物-微生物联合修复重金属镉污染土壤的目的。附图说明图1：菌株Cupriavidussp.BCd1的16SrDNA序列。图2：菌株Cupriavidussp.BCd1的透射电镜照片。图3：菌株Cupriavidussp.BCd1生长曲线图。具体实施方式下面将通过下述非限制性实施例进一步说明本专利技术，本领域技术人员公知，在不背离本专利技术精神的情况下，可以对本专利技术做出许多修改，这样的修改也落入本专利技术的范围。下述实验方法如无特别说明，均为常规方法，所使用的实验材料如无特别说明，均可容易地从商业公司获取。实施例1景天根际镉抗性菌株Cupriavidussp.BCd1的分离材料与方法1、培养基细菌培养基:牛肉膏3g，蛋白胨10g，NaCl5g，蒸馏水1000mL，pH7.0。配制筛选培养基：基础培养基为细菌培养基1000ml，添加微量元素液和维生素液各10ml，121℃灭菌20min，冷却至70℃左右，加入镉溶液母液，使培养基中镉含量为10mg·L-1。37℃培养。其中微量元素液为：MnSO40.01g，ZnSO40.05g，H3BO30.01g，CaCl20.01g，定容至1L，4℃避光保存。维生素液为：肌酸0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一株景天根际镉抗性菌株，其为贪铜菌（Cupriavidus sp.）BCd1，其保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.10080。

【技术特征摘要】
1.一株景天根际镉抗性菌株，其为贪铜菌（Cupriavidussp.）BCd1，其保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCNo.10080。2.根据权利要求1所述的菌株，其特征在于其16SrDNA的核苷酸序列如SEQIDNO：3所示。3.根据权利要求1或2所述的景天根际镉抗性菌株的筛选方法，其包括步骤：（1）选择生长状况良好的景天植株进行处理：取镉（Cd）溶液母液2.5mL，稀释定容至40ml，均匀浇灌在生长供试植物的土壤中，使土壤的镉含量达到100mg·kg-1；在胁迫的条件下继续培养30d，每间隔4d浇水40ml；（2）菌种的分离、纯化与筛选：在经过处理的植物根际取10g土样，置于90ml装有玻璃珠的细菌培养基中，在37℃恒温振荡器上振荡20-30min后取下，静止5min，使土壤沉淀；在沉淀以上的各个层面进行多次取样，接入新的细菌培养基中，37℃培养24h；取富集后的菌悬液，用倍数稀释法将其涂布于筛选培养基的平板上，倒置于37℃恒温培养箱中，培养48h；肉眼观察，分别挑选不同形态的典型单菌落，在培养皿底做好标记，并挑取单菌落在新的筛选培养基上划线分离；反复进行以上步骤，直至得到菌落...

【专利技术属性】
技术研发人员：林海龙，范阳，冯晶石，田宇哲，李德斌，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团公司，中国水利电力对外公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42