一种草酸青霉菌SDF-25菌株及其应用制造技术

本发明专利技术涉及环境微生物技术领域，具体公开一种草酸青霉菌SDF‑25菌株及其应用。所述草酸青霉菌SDF‑25的菌株保藏号为CGMCC No.19272。所述草酸青霉菌SDF‑25可应用于秸秆降解。本发明专利技术提供的草酸青霉菌SDF‑25菌株在6‑37℃均可正常生长。草酸青霉菌SDF‑25在10‑16℃可分泌大量的羧甲基纤维素酶，在6℃的低温时仍能产酶，酶活力最高可达到993.3U/mL。

【技术实现步骤摘要】
一种草酸青霉菌SDF-25菌株及其应用
本专利技术涉及环境微生物
，尤其涉及一种草酸青霉菌SDF-25及其应用。
技术介绍
我国农作物秸秆年产量超过8亿吨，是一种重要的生物质资源，所以秸秆能否有效利用直接影响现代农业的可持续发展。秸秆还田是秸秆利用的有效方式，对降低土壤水势、提高土壤温度和水解酶的活性、提高土壤有机质含量和增强土壤微生物功能多样性等方面具有重要的作用。然而，对于我国华北地区来说，由于光热资源不足造成玉米/小麦种植茬口紧、小麦种植季气温低、玉米秸秆还田后不能较快降解，导致小麦出苗、扎根困难，越冬受阻。秸秆降解微生物是秸秆降解过程必不可少的原动力，但是由于土壤原生态环境下秸秆降解微生物数量较少，使得秸秆的降解效率低、所需时间长。在作物茬口紧张的情况下秸秆的自然降解不能够满足农作物种植的需求，因此为了加速秸秆在土壤中的腐解，需要进行高效秸秆降解菌的添加。自1912年就有从土壤中分离出纤维素降解菌的报道，之后国内外进行了大量纤维素降解菌的筛选和应用。目前分离富集的秸秆降解微生物有能在28-37℃降解稻秆纤维素的丝状真菌、28℃培养15d使玉米秸秆降解率达44.8％得霉菌以及产生的FPase为5.02U/mL和CMCase活力为4.2U/mL的纤维素酶生产菌株里氏木霉RUT-C30。然而现有对纤维素降解菌的研究主要集中在常温和高温环境，对低温降解纤维素菌的研究相对较少。尤其在土壤温度低于16℃时，微生物对秸秆的降解效果很差。我国华北地区主要为温带季风气候，夏季高温多雨，冬季寒冷干燥，年平均气温在8-13℃左右，年降水量在400-1000mm左右。适合这种气候特点的低温秸秆降解菌剂的研制及应用对促进玉米秸秆快腐还田、提高土壤肥力和生物质资源的有效利用具有重要的意义。
技术实现思路
针对现有秸秆降解微生物低温环境对秸秆降解效率低、繁殖速度慢、纤维素酶的产量和活性低的问题，本专利技术提供一种低温草酸青霉菌SDF-25菌株及其应用。为达到上述专利技术目的，本专利技术实施例采用了如下的技术方案：一种草酸青霉菌SDF-25，菌株保藏号为CGMCCNo.19272，该菌株属于草酸青霉菌(Penicilliumoxalicum)，于2020年01月16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，保藏地址位于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。相对于现有技术，本专利技术提供的草酸青霉菌SDF-25菌株在6-37℃均可正常生长，且在10-16℃羧甲基纤维素酶活性最高。将其以2％的接种量接种到pH为5-10的液体产酶培养基中，10-16℃下培养，其产生的酶活力最高可达到993.3U/mL。而且草酸青霉菌SDF-25在6℃的低温时仍能生长并产酶。本专利技术还提供所述的草酸青霉菌SDF-25在秸秆降解中的应用。将本专利技术提供的草酸青霉菌SDF-25以2％的接种量接种在秸秆降解培养基中，16℃培养15d后，经检测其对玉米秸秆的降解率高达48.6％；相同条件下10℃培养15d后降解率也能达到40％。说明本专利技术提供的草酸青霉菌SDF-25具有低温条件下正常生长及合成高活性纤维素酶的能力，具有促进秋冬低温季节的秸秆快速还田巨大潜力。本专利技术还提供所述草酸青霉菌SDF-25制备的接种剂，包括菌体吸附基质和草酸青霉菌SDF-25菌粉。优选的，所述菌体吸附基质为轻质碳酸钙。轻质碳酸钙作为菌体吸附基质可使草酸青霉菌SDF-25活菌的冷冻保存时间达到一年以上。优选的，每克所述接种剂中所述草酸青霉菌SDF-25的活菌数≥2×108cfu/g。本专利技术还提供所述接种剂的制备方法，包括如下工艺步骤：a、活化菌种；b、液体培养；c、种子液发酵；d、扩大培养；e、离心去除上清，加入吸附基质并干燥。相对于现有技术，本专利技术提供的草酸青霉菌SDF-25制备的接种剂的制备方法，得到的接种剂可快速适应低温环境并在秸秆中快速生长，加快秸秆降解以及提高秸秆降解速率。步骤e中加入吸附基质并干燥采用了基质吸附菌株孢子的方法，可以保证接种剂中菌体的活性。优选的，所述步骤a中的菌种活化方法为：将冷冻保存的草酸青霉菌SDF-25菌株划线接种于PDA平板上，10-20℃培养12-24h。优选的，所述步骤b中液体培养方法为：将步骤a中活化的草酸青霉菌SDF-25菌丝接种于装有PD液体培养基的三角瓶中，10-20℃、150-250r/min摇床培养24-48h。优选的，所述步骤c中的种子液发酵方法为：将步骤b得到的草酸青霉菌SDF-25培养液接种于液体产酶培养基中，10-20℃、150-250r/min发酵培养2-3d；所述草酸青霉菌SDF-25培养液的接种体积占产酶培养基体积的5-10％。优选的，所述步骤d中扩大培养的方法为：将步骤c中得到的草酸青霉菌SDF-25发酵液接种于装有PD液体培养基的种子罐中，10-20℃、150-200r/min发酵24-48h；所述草酸青霉菌SDF-25发酵液的接种体积占PD液体培养基体积的2-5％。附图说明图1是本专利技术实施例1中复筛的4种菌株对玉米秸秆的降解率的柱形图；图2是本专利技术实施例1中草酸青霉菌SDF-25在PDA培养基上菌落的形态图；图3是本专利技术实施例1中草酸青霉菌SDF-25的分生孢子梗的形态图；图4是本专利技术实施例1中草酸青霉菌SDF-25的分生孢子的形态图；图5是本专利技术实施例1中基于ITS基因序列相似性构建的草酸青霉菌SDF-25的系统发育树；图6是本专利技术实施例1中不同接种量下草酸青霉菌SDF-25的酶活力柱形图；图7是本专利技术实施例1中不同pH条件下草酸青霉菌SDF-25的酶活力柱形图；图8是本专利技术实施例1中不同温度条件下草酸青霉菌SDF-25的酶活力柱形图；图9是本专利技术实施例1中不同接种量下草酸青霉菌SDF-25的秸秆降解率柱形图；图10是本专利技术实施例1中不同pH条件下草酸青霉菌SDF-25的秸秆降解率柱形图；图11是本专利技术实施例1中不同温度条件下草酸青霉菌SDF-25的秸秆降解率柱形图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1草酸青霉菌SDF-25的筛选过程1.1样品与培养基1.1.1样品样品采集自我国内蒙、黑龙江、河北坝上等气候冷凉地区的土壤，去除土壤表面的动植物残体等杂质后，将样品置入事先灭好菌的灭菌袋中，冰盒运回实验室，4℃冰箱保存。1.1.2培养基PD培养基：马铃薯200g，葡萄糖20g，定容至1000mL。PDA培养基：在1000mL的PD培养基中加硫酸庆大霉素注射液3mL，琼脂15-20g，即为PDA培养基。纤维素-刚果红培本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种草酸青霉菌SDF-25，其特征在于：菌株保藏号为CGMCC No.19272。/n

【技术特征摘要】
1.一种草酸青霉菌SDF-25，其特征在于：菌株保藏号为CGMCCNo.19272。


2.权利要求1所述的草酸青霉菌SDF-25在秸秆降解中的应用。


3.权利要求1所述的草酸青霉菌SDF-25制备的接种剂，其特征在于：包括吸附基质和草酸青霉菌SDF-25菌粉。


4.如权利要求3所述的草酸青霉菌SDF-25制备的接种剂，其特征在于：所述吸附基质为轻质碳酸钙。


5.如权利要求3所述的草酸青霉菌SDF-25制备的接种剂，其特征在于：每克所述接种剂中所述草酸青霉菌SDF-25的活菌数≥2×108cfu/g。


6.权利要求3-5任一项所述的接种剂的制备方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：
a、活化菌种；
b、液体培养；
c、种子液发酵；
d、扩大培养；
e、离心去除上清，添加吸附基质并干燥。


7.如权利要求6所述的接种剂制备方法，其特征在于：所述步骤a中的菌种活化方法为：将冷冻...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄亚丽，邢慧珍，黄媛媛，张丽，李再兴，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：河北;13