本发明专利技术属于环境污染生物修复领域，具体为一种铁载体高产菌制剂及其在污染土壤重金属修复方面的应用。一种铁载体高产菌制剂，所述的铁载体高产菌制剂中含有芽孢杆菌属细菌（Bacillus sp.）S86、假单胞菌属细菌（Pseudomonas sp.）S17和嗜根寡养单胞菌（Stenotrophomonas rhizophila）LD‑6的组合。上述铁载体高产菌制剂可用于农田污染土壤重金属修复，该应用主要是强化甜高粱修复典型重金属污染土壤。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境污染生物修复领域，具体为一种铁载体高产菌制剂及其在污染土壤重金属修复方面的应用。
技术介绍
土壤的重金属污染现已成为全球性环境问题，备受社会和民众关注，亟待解决。我国许多地区(尤其是华东地区)土壤呈不同程度的重金属污染，许多地区粮食、蔬菜、水果中镉、砷、铜、铅、锌等重金属含量超标或接近临界值，严重危害人民群众健康。土壤重金属污染治理迫在眉睫却又困难重重，主要原因在于重金属并不像有机污染物那样能够被生物降解，且重金属在土壤中迁移性差。传统的物理、化学方法如客土、淋洗、离子交换等往往只适合小规模重度污染的土壤治理，且因其成本高、破坏土壤结构，以及易引发二次污染等缺点而饱受诟病。与之相比，生物修复因具有成本低、效果好、简单易行和无二次污染等优点而备受青睐。其中，微生物—植物联合修复作为生物修复的一种，因其可以有效降低土壤中重金属的毒性，吸附重金属并改变根际微环境，进而提高植物对重金属的吸收或固定效率，且实施成本相对低廉、环境友好，以及可大规模原位修复等优点而备受欢迎，是近年来大力发展、推行的用于治理大面积土壤重金属污染的新技术。然而，上述联合修复技术的效率取决于修复植物的生物量，以及土壤中重金属的生物可利用性。换言之，植物生物量越大且能够尽量多地从土壤中吸收重金属，那么修复效率就越高，效果也就越好。如何提高植物修复效率成为了研究与关注的热点。超积累植物(如芸苔属、庭芥属和遏蓝菜属)通常生物量较低且难以大规模种植，因而其在实际修复中的应用十分有限。而一些生长快速、生物量大且具有重金属富集能力的植物正越来越多地应用于重金属污染场地修复。作为一种可用于生产生物乙醇的能源作物，甜高粱具有耐压能力强、生长迅速、生物量大等优点，成为了目前最具竞争力的重金属修复植物。铁载体(Siderophore)是微生物产生的一种对铁具有超强络合力的有机化合物，其功能是向微生物细胞提供铁素养分，尤其是在低铁环境下。铁载体与重金属的结合主要体现在铁载体的生物学功能上，即在浓缩环境中的铁并促进其转运进入细胞的同时，铁载体还能通过络合作用影响其它金属的生物可利用性，从而降低其毒性。此外，微生物铁载体还能够通过抑制病原微生物的生长而提升植物根系的抗病能力。铁载体产生菌因其具有上述优点、特质，故而成为了微生物—植物联合修复重金属污染体系中微生物部分的热门候选。目前，通过人工富集、筛选等技术，已有不少铁载体产生菌从环境中分离出，并实现了纯培养。然而，已报道的这些菌株中，铁载体高产菌株有限；兼具多种优点、特质(如多重重金属抗性和病原真菌结抗性)的菌株匮乏；具备切实强化植物吸收土壤中重金属能力的菌株寥寥无几。因而，寻找并获取性状优异的铁载体高产菌株成为了该研究领域的热点和焦点。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种铁载体高产菌制剂。本专利技术的另一个目的是提供上述铁载体高产菌制剂在农田污染土壤重金属修复方面的应用，该应用主要是强化甜高粱修复典型重金属污染土壤。本专利技术的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的：一种铁载体高产菌制剂，所述的铁载体高产菌制剂中含有芽孢杆菌属细菌(Bacillussp.)S86、假单胞菌属细菌(Pseudomonassp.)S17和嗜根寡养单胞菌(Stenotrophomonasrhizophila)LD-6的组合。本专利技术所涉及的高产铁载体菌Pseudomonassp.S17和Bacillussp.S86源自浙江省杭州市浙江科技学院内试验田土壤，经人工富集培养、压力筛选和分离纯化得到。本专利技术涉及到的另一株细菌——硫丹降解菌，为本实验自有菌株，该菌是嗜根寡养单胞菌(Stenotrophomonasrhizophila)LD-6，于2012年3月2日在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.5839，该菌具有降解硫丹的能力。保藏单位地址：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(下同)。S17菌株为假单胞菌属细菌，革兰氏染色阴性，接触酶阳性，氧化酶阴性，V.P.试验阴性，吲哚试验阳性，菌体形态为短杆状，菌落呈淡黄色、圆形、边缘略显毛刺、光滑湿润，其它生理生化特征如表1所示，该菌株于2016年10月12日在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.13104。芽孢杆菌属细菌(Bacillussp.)的菌株S86，该菌株于2016年10月12日在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.13105。S86菌株为芽孢杆菌属细菌，革兰氏染色阳性，接触酶阳性，氧化酶阴性，V.P.试验阳性，吲哚试验阴性，菌体形态为杆状，菌落呈白色、圆形、蜡质，其它生理生化特征如表2所示。表1、菌株S17的生理生化特征注：“+”表示生长或阳性反应；“-”表示不生长或阴性反应(下同)。表2、菌株S86的生理生化特征S17菌株的最适生长温度为29℃。以五分之一LB(Luria-Bertani)或工业发酵培养基(玉米粉10g/L，豆粕粉8g/L，(NH4)2SO46g/L，玉米浆6g/L，MgSO4·7H2O1g/L，K2HPO4·3H2O2g/L，MnSO40.05g/L，pH7.0)培养24小时后，菌液菌体浓度可达6.5-9.2×109CFU/mL(CFU，菌落形成单位)。该菌对氨苄青霉素、链霉素、氯霉素、卡那霉素和四环素敏感(皆为寻常抗生素)。可以认为：当菌体被释放到自然环境中时，不会因抗(耐)药性问题而产生超级细菌。在病原菌拮抗测试中，发现该菌株可抑制青霉、黑曲霉和油菜菌核病三种病原真菌生长。该菌对12种测试金属离子(Li+、Ag+、Cd2+、Cu2+、Hg2+、Ba2+、Pb2+、Zn2+、Mn2+、Ni2+、Fe3+和Co4+)呈现不同程度的耐受性(或抗性)。鉴于我国重金属污染土壤现状——多种重金属污染并存，可以认为——该菌株较其它不具多种重金属耐受性或抗性的菌株而言，在实施强化修复过程中修复效果受重金属抑制影响小。该菌株铁载体活性单位(Siderophoreunit，SU)为99.2％，达产铁载体菌最高级，是国内已报道产铁载体菌中，产铁载体能力最强的菌株。此外，S17还具备一定的溶磷和产3-吲哚乙酸的能力。以1.5％葡萄糖为碳源，0.2％氯化铵为氮源，30℃，pH7.2，培养时间66h(初始接种量为2％)，该菌溶磷量为120.35mg/L。向含有L-色氨酸(200mg/L)的通用LB液体培养基中接入该菌(接种量为1％)，28℃、160r/min培养3天，随后测定发酵液中的3-吲哚乙酸含量，测定值为72.36mg/L。S86菌株的最适生长温度为28℃。以五分之一LB或工业发酵培养基培养24小时后，菌液菌体浓度可达6.1-8.6×109CFU/mL。该菌对氨苄青霉素、链霉素、氯霉素、卡那霉素和四环素敏感或高度敏感。可以认为：当菌体被释放到自然环境中时，不会因抗(耐)药性问题而产生超级细菌。在病原菌拮抗测试中，发现该菌株可抑制番茄灰霉病、番茄早疫病、茄子枯萎病、棉花枯萎病、油菜菌核病和甜瓜蔓枯病病原真菌生长。该菌对12种测试金属离子(Li+、Ag+、Cd2+、Cu2+、Hg2+、Ba2+、Pb2+、Z本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铁载体高产菌制剂，其特征在于：所述的铁载体高产菌制剂中含有芽孢杆菌属细菌（Bacillus sp.）S86、假单胞菌属细菌（Pseudomonas sp.）S17和嗜根寡养单胞菌（Stenotrophomonas rhizophila）LD‑6的组合。
【技术特征摘要】
1.一种铁载体高产菌制剂，其特征在于：所述的铁载体高产菌制剂中含有芽孢杆菌属细菌（Bacillussp.）S86、假单胞菌属细菌（Pseudomonassp.）S17和嗜根寡养单胞菌（Stenotrophomonasrhizophila）LD-6的组合。2.权利要求1所述的铁载体高产菌制剂，其特征在于：所述的制剂是由五分之一LB（Luria-Bertani）或工业发酵培养基接种菌种培养22-24小时后得到，工业发酵培养基的配方为：玉米粉10g/L，豆粕粉8g/L，(NH4)2SO46g/...
【专利技术属性】
技术研发人员：虞方伯，钱晓云，单胜道，管莉菠，管泽华，鲍雅莉，付源，
申请(专利权)人：浙江农林大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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