一株豌豆根瘤菌及其发酵培养方法与应用技术

本发明专利技术公开了一株豌豆根瘤菌及其发酵培养方法与应用。该豌豆根瘤菌的菌株号为H10，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为CGMCC No.11878。实验证明，豌豆和蚕豆种子接种豌豆根瘤菌H10 CGMCC No.11878后植株高度、植株鲜重和植株干重比不接菌对照和接种豌豆根瘤菌ACCC16001的植株高度、植株鲜重和植株干重相比显著增加。本发明专利技术具有较高的实用性和可推广性，有望发展成为豌豆根瘤菌应用领域中一项新的优良组合技术。本发明专利技术在豆科植物种植业中具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一株豌豆根瘤菌及其发酵培养方法与应用
本专利技术涉及农业微生物领域中一株豌豆根瘤菌及其发酵培养方法与应用。
技术介绍
豌豆(PisumsativumL.)为豆科豌豆属一年生或越年生草本植物，其籽实可食用，茎叶为良好的绿肥和饲料，又因其适应性很广，是世界上分布广泛的一种作物，因此种植利用面积较大，全世界干豌豆种植面积621.43万公顷，总产955.82万吨；全世界青豌豆种植面积224.13万公顷，总产1697.50万吨,是世界第四大豆类作物。我国干豌豆种植面积94.00万公顷，总产119.00万吨；青豌豆种植面积129.59万公顷，总产1027.43万吨。我国干豌豆栽培面积和总产分别占全世界的15.13％和12.45％，青豌豆栽培面积和总产分别占全世界的57.82％和60.53％，仅次于加拿大，是世界第二大豌豆生产国，在世界豌豆生产中占有举足轻重的地位。蚕豆(ViciafabaLinn)是豆科野豌豆属一年生草本，为粮食、蔬菜和饲料、绿肥兼用作物。蚕豆营养价值丰富，含8种必需氨基酸，碳水化合物含量为47％～60％，可食用，也可作饲料、绿肥和蜜源植物种植，为粮食、蔬菜和饲料、绿肥兼用作物。氮素是植物生长中最重要的营养元素之一，农作物依赖于施用氮素化肥所获得的增产实际上是以消耗能源和污染环境为代价所取得的，而土壤中的固氮微生物将空气中的氮气转化为植物可吸收的氨的过程却是高效和环境友好的。根瘤菌(rhizobia)是一类广泛存在于土壤中的革兰氏阴性细菌。它们能与豆科植物形成共生关系，通过侵染豆科植物的根部或茎部形成根瘤或(和)茎瘤，然后以共生体的形式将空气中的氮气转化成植物可吸收利用的优质氮素―谷氨酸和谷氨酚胺类物质。豆科根瘤菌的研究和应用已有一百多年历史，几乎在全世界范围内都提倡对豆科作物进行根瘤菌接种。根瘤菌和豆科植物共生体系是已知生物固氮能力最强的体系之一，每年固氮量占全球生物总固氮量的65％以上。全世界豆科植物约七百四十八属，二万种，我国已知有一百七十二个属，一千四百八十五种，还有许多能够与根瘤菌共生结瘤的豆科植物正在不断地被收录和记载。在这些豆科植物中只有不足16％的种做过结瘤的调查研究，并且只有0.3％－0.5％研究过共生关系。因此开发和利用豆科植物与根瘤菌共生固氮效应的潜力很大。在生物固氮过程中，依据根瘤菌对寄主植物的专一性，把适于同一种根瘤菌结瘤固氮的植物列为一族，根瘤菌在族内各植物间可以转接，称为互接种族。豌豆根瘤菌可以用于豌豆属、蚕豆属、山黧豆属和苕子接种。种植豆科作物时,因地制宜接种适宜的根瘤菌可以提高共生固氮作用和籽粒产量。豌豆和蚕豆具有抗旱、耐瘠薄,在我国西部土壤贫瘠、荒漠化严重的地区有着特殊的适应性,并通过其生物固氮作用抑制土壤退化和节约氮肥使用量,有利于培养地力、修复生态损伤。近些年来，我国豌豆和蚕豆种植面积不断扩大，各地十分重视豌豆和蚕豆的栽培和推广，豌豆和蚕豆接种根瘤菌技术的研究和应用也不断被加大重视。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何显著增加豆科植物植株重量和/或植株高度。为了解决以上技术问题，本专利技术提供了一株根瘤菌。本专利技术所提供的根瘤菌是豌豆根瘤菌(Rhizobiumleguminosarum)，其菌株号为H10，该菌株已于2015年12月14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(简称CGMCC，地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号)，保藏编号为CGMCCNo.11878，以下简称为豌豆根瘤菌H10。豌豆根瘤菌H10小短杆状，菌体大小为0.5～0.9微米×1.2～6.0微米，在不同培养基生长的菌体形态不同。一般含有聚-β-羟基丁酸盐颗粒。无芽孢，具端生鞭毛或周生鞭毛，运动，好氧。最适生长温度25～30℃，最适pH6.0～7.0。菌落呈圆形，边缘整齐，凸起，无色半透明或浅乳白色，粘稠。在酵母汁甘露醇无机盐琼脂培养基平板上生长3-6天后直径2～4mm。在含糖培养基上的生长物常伴有丰富的胞外粘液。为了解决以上技术问题，本专利技术还提供了促进豆科植物生长的菌剂。本专利技术所提供的促进豆科植物生长的菌剂，含有豌豆根瘤菌H10或/和豌豆根瘤菌H10的代谢物。所述促进豆科植物生长的菌剂具体可为提高豆科植物单株重量和/或提高豆科植物株高的菌剂。所述豆科植物单株重量是指豆科植物单株的地上部分重量。上述菌剂的活性成分可为豌豆根瘤菌H10或/和豌豆根瘤菌H10的代谢物，上述菌剂的活性成分还可含有其他生物成分或非生物成分，上述菌剂的其他活性成分本领域技术人员可根据菌剂对豆科植物植株重量和/或植株高度促进效果确定。所述菌剂还可包括载体。所述载体可为固体载体或液体载体。所述固体载体为矿物材料、生物材料；所述矿物材料可为草炭、粘土、滑石、高岭土、蒙脱石、白碳、沸石、硅石和硅藻土中的至少一种；所述生物材料为各类作物的秸秆、松壳、稻草、花生壳、玉米粉、豆粉、淀粉、草炭和动物的粪便中的至少一种；所述液体载体可为水；所述菌剂中，豌豆根瘤菌H10或/和豌豆根瘤菌H10的代谢物可以以被培养的活细胞、活细胞的发酵液、细胞培养物的滤液或细胞与滤液的混合物的形式存在。所述菌剂的剂型可为多种剂型，如液剂、乳剂、悬浮剂、粉剂、颗粒剂、可湿性粉剂或水分散粒剂。根据需要，所述菌剂中还可添加表面活性剂(如吐温20、吐温80等)、粘合剂、稳定剂(如抗氧化剂)、pH调节剂等。豌豆根瘤菌H10或所述促进豆科植物生长的菌剂在制备促进豆科植物生长的产品中的应用和在促进豆科植物生长中的应用均属于本专利技术的保护范围。上述应用中，所述促进豆科植物生长可为提高豆科植物单株重量和/或提高豆科植物株高。上述应用中，所述促进豆科植物生长的产品可为促进豆科植物生长的菌剂或含有所述促进豆科植物生长的菌剂的生物肥料。本申请中，所述豆科植物可为豌豆或蚕豆。为了解决以上技术问题，本专利技术还提供了一种培养豌豆根瘤菌H10的方法。本专利技术所提供的培养豌豆根瘤菌H10的方法，包括在用于培养根瘤菌的培养基中培养豌豆根瘤菌H10的步骤。所述用于培养根瘤菌的培养基可按照如下方法配制：丙三醇3-5ml，甘露醇2-5g，酵母浸粉0.8-1g，K2HPO40.5-1g，无水MgSO40.1-0.2g，CaSO4·2H2O0.1-0.2g，NaCl0.1-0.2g，1％(NH4)6Mo7O24·4H2O1-1.5ml、1％H3BO31-1.5ml，琼脂20g，用水定容至1000ml，调pH值为6.8-7.0，灭菌得到用于培养根瘤菌的培养基。实验证明，将豌豆根瘤菌H10接种草原23、草原24、草原28、青海12和青海13后，植株高度、植株鲜重和植株干重比不接菌对照鲜重增加：植株平均鲜重比不接菌对照植株分别增长76.09％、46.67％、78.95％、89.12％和76.10％，植株平均高度比不接菌对照植株分别增长109.19％、29.60％、69.97％、127.31％和90.81％，植株平均干重比不接菌对照植株分别增长556.61％、455.00％、597.16％、875.00％和377.78％(表1和3)。豌豆和蚕豆种子接种豌豆根瘤菌(Rhizobiumleguminosarum)H10CGMCCNo.11878后植株高度、植株鲜重和植株干重比接种豌豆根瘤菌AC本文档来自技高网...

【技术保护点】
豌豆根瘤菌(Rhizobium leguminosarum)，其菌株号为H10，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为CGMCC No.11878。

【技术特征摘要】
1.豌豆根瘤菌(Rhizobiumleguminosarum)，其菌株号为H10，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为CGMCCNo.11878。2.促进豆科植物生长的菌剂，其特征在于：所述菌剂含有权利要求1所述的豌豆根瘤菌(Rhizobiumleguminosarum)或/和所述豌豆根瘤菌(Rhizobiumleguminosarum)的代谢物。3.根据权利要求2所述的菌剂，其特征在于：所述菌剂为提高豆科植物单株重量和/或提高豆科植物株高的菌剂。4.权利要求1所述的豌豆根瘤菌(Rhizobiumleguminosarum)或权利要求2或3所述的菌剂在制备促进豆科植物生长的产品中的应用。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述促进豆科植物生长为提高豆科植物单株重量和/或提高豆科植物株高。6.权利要求1所述的豌豆根...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓彤，曹卫东，韩梅，王雪翠，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11