红树植物根际促生固氮菌(DZY-X1)及其应用制造技术

技术编号:1765979 阅读:247 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种红树植物根际促生固氮菌(DZY-X1)及其应用,该菌是从热带红树林生态系统中筛选出来的弧菌属Vibrio  sp.2006-DZY-X1,含有16SrDNA序列和固氮基因nifH,保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号:CCTCC  NO:M207118。该菌种具有较高的生物固氮活性,用含有该菌的菌剂接种红海榄和木榄等红树植物可以明显促进植株生长,因此可以作为制备促进红树林植物生长的生物固氮菌肥的应用。

【技术实现步骤摘要】

本申请专利属于生物
,特别是涉及一种对红树林植物具有良好促生效果红树林根际固氮 菌及其制备生物固氮菌肥的应用。
技术介绍
红树林为自然分布于热带、亚热带海岸潮间带的木本植物群落,覆盖大约60-75%热带和亚热带 海岸,对维护海湾河口的生态平衡起重要作用,是海洋生产力的重要组成部分(Holguineta1.,2001), 被认为是具有较高生产力的生态系统。该生态系统具有较高的有机质水平(全球每年凋落物为100 Tg C),为毗连的沿岸水域和相关的生物群落生境提供有机物(Holguin et al., 2001; Lugomela and Bergman, 2002)。然而红树林生态系统的无机营养较贫乏,尤其是无机氮水平较低(Holguinetal., 1992; Vazquez etal.,2000),固氮生物的生物固氮被证明是红树林生态系统无机氮的主要来源(Hicks and Sylvester, 1985; Kyamzi et al 2003)。生物固氮作为红树林生态系统和生源元素生物地球化学循环的重要环节, 对红树林生态系统及生态环境产生极大的影响。由于人类的过度开发、围海造地和都市化等行为,使全球的红树林正以惊人的速度减少,据联合 国粮农组织保守的数据估算,红树林正以每年平均减少1-2%的速度消失,其速度甚至超过了珊瑚礁和 热带森林的消失速度。在发展中国家中,消失的速度更快,而红树林的90%以上位于发展中国家。美 国红树林行动项目组负责人Aheredo (1999)认为,热带亚热带国家曾在3/4的海岸线上分布有红树 林,现在仅剩下不到一半,而且大部分红树林为严重退化的生态系统。科学家预言,如果任其发展, 在未来的近100年内,人类将彻底失去红树林(Duke, 2007)。近年来,红树林生态系统的维护和红树林植株的保育等研究成为热门研究领域,也有多个国际组 织和团体发起的旨在保护红树林的国际会议。《中国21世纪议程》(1994)优先项目计划中把红树 林恢复与重建技术纳入了议事日程。ITTO组织,2002-2006年的计划目标亦把红树林生态系统恢复列 为首要资助目标之一 (廖宝文,2005)。可见红树林湿地生态系统的恢复工作亟需我们大力开展,但 无论理论的研究还是实际恢复工作的开展都面临较大困难。红树林的恢复建设工作一直比较缓慢,这主要是由于红树林造林成活率极低(廖宝文,1999)。 墨西哥和印度等国家的科学家利用植物生长促生菌(PGPB, plant growth-promoting bacteria)对 红树林进行促生,取得了一定阶段性进展,但发现的适合红树林促生的菌种仍为少数,此类菌种依旧 缺少且多数被保密收藏。目前中国林业科学研究院热带林业研究所正与墨西哥西北生物研究中心合作,引进相关菌种对我 国主要红树植物进行接种测试和相关菌剂研究,以期解决我国滩涂地段红树林造林成活率极低的棘手 问题。然而,引进菌种在我们国家红树林中的成活率小,并且也存在外种入侵所会产生的各种隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一株从中国热带红树林生态系统中筛选出的,具有较高的生物固氮活性的红树植物根际促生固氮菌新种。本专利技术的另一目的是提出所述的红树植物根际促生固氮菌在制备生物固氮菌肥的应用。 本专利技术所提出的红树植物根际促生固氮菌,是从海南省三亚市的热带红树林生态系统中筛选出来 的固氮菌新种。其分类命名为弧菌属附n'osp.2006-DZY-Xl。该菌于2007年7月28日保藏于中 国典型培养物保藏中心(CCTCC,地址中国武汉市武汉大学),保藏编号CCTCCNO: M207118。 本专利技术所述菌种的菌学特性描述如下菌种描述革兰氏阴性,直短杆状,不产生孢子,0.5X1.2-1.8Hm,单个生。氧化酶阳性,接触 酶阳性,好氧或者兼性厌氧,0F发酵。是呼吸型,又是发酵代谢型。不产气。以单极生鞭毛欲动,鞭 毛有一中心,并带有外鞘。在不良条件下形成原生质球体。在Ashby、 TCBS以及BUG培养基上生长 良好。在Ashby培养基上经过5d左右培养可以长为直径3-4cm左右,黄褐色、圆形、边缘整齐表面 光滑的扁平菌落(如图1)。生长良好且迅速。2%-3%盐度为宜。V.P.阴性。对抗生素多数敏感,抗药 性较小。目前已有报道弧菌属细菌固氮,如Kc /azo的p/ /czw和K"ara/ege"s。乙炔还原法(ARA)表 明该菌可以利用N2作为氮源,且具有较高的生物固氮活性,纯培养条件下,其固氮活性 30-78umolC2H2h—'mgi鲜重。运用特定的引物,对其纯培养物提取的DNA进行PCR扩增,通过固氮基因 "/ZF的PCR扩增,扩增到较理想的目的条带,证明该菌株具有生物固氮基因(图2)。从菌株附Wo sp. 2006-DZY-X1的纯培养物提取基因组DNA,运用固氮基因特定的引物PolF/PolR 和细菌16S rDNA全序列通用引物16SF/16SR进行PCR扩增,均扩增到理想的目的条带,通过基因 克隆和测序分析得到固氮基因序列和16S rDNA序歹U,通过GenBank中的BLAST软件将m:/7/序列和 16SrDNA序列与GenBank数据库中的序列进行比对,在数据库中没有找到完全相似的序列,表明这 2条基因序列为首次发现的新基因序列。向基因库成功递交新基因序列得到登录号为EF422075和 EF199929。在GenBank数据库中选取了部分与测定序列相似性较高的代表性基因序列,通过ClustalW软件 和Mega软件以Neibor-joining方法构建系统进化树(见图3, 4),进行系统发育分析。从系统发育树 (图3)可以看出菌株W6n'o sp. 2006-DZY-X1的16S rDNA序列具有较近亲缘关系的序列均来自弧菌 属()^ho),并且与已知菌种K Aazo的/^/cws禾B K to/"折cm的16S rDNA序列具有98%的相似性, 与该属中为定种的W6Wo sp. QY102和P76n'o sp. K22-41具有98%的同源性。另外与该属中己定种的 K /z/s/7aw'cus, K wetec/zw汰ov/z'禾口 K_/7uv/<3//s具有95-97°/。的同源性。菌株附n'o sp. 2006-DZY-X1的固氮基因("i/H)序列与已知菌种M6n'o Aaz0的;7Wc附的固氮酶基 因亲缘关系最近(图4),序列同源性为97%。生理生化结果表明,该菌和与它亲缘关系最相近的两株已知菌株明显不同(表l),证明为一株新种。表1刚n'o. tfezofro;^c附和DZY-X1两种细菌指标比较(+:表示阳性反应;-表示阴性反应) Test Pf必azoirqp/h'cws 附rz.o sp. _2006-DZY-X1在培养基上有侧毛 + —游动 +直杆状+氧化酶++还原硝酸盐+荧光色素++葡萄糖产气V.P.生长需要Na十+淀粉酶++明胶口引哚++蔗糖++甘露醇++阿拉伯糖++精氨酸++鼠李糖D-丙氨酸L-丙氨酸十D-阿拉伯糖十L-天冬酰胺(+ )—纤维二糖++D-半乳糖++D-半乳糖醛酸+a -酮戊二酸+a -D-乳糖++L-亮氨酸D-甘露糖醇++L-脯氨酸+丙本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种红树植物根际促生固氮菌,该菌是从热带红树林生态系统中筛选出来的弧菌属Vibriosp.2006-DZY-X1,含有16SrDNA序列和固氮基因nifH,保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCCNO:M207118。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:董俊德张燕英杨志浩杨斌张偲王友绍孙翠慈
申请(专利权)人:中国科学院南海海洋研究所
类型:发明
国别省市:81[中国|广州]

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