一株稻田固氮蓝藻及其在降低镉对水稻毒害方面的应用制造技术

本发明专利技术公开了一株稻田固氮蓝藻及其在降低镉对水稻毒害方面的应用。该蓝藻的名称为多变鱼腥藻(Anabaena variabilis)SCAU‑G01，保藏编号为CCTCC NO：M 2020056，保藏日期为2020年3月24日，保藏单位为位于中国武汉武汉大学的中国典型培养物保藏中心。该菌株能够在镉含量为1mg/L的BG11

【技术实现步骤摘要】
一株稻田固氮蓝藻及其在降低镉对水稻毒害方面的应用
本专利技术涉及重金属污染微生物钝化剂应用领域，特别涉及一株稻田固氮蓝藻及其在降低镉对水稻毒害方面的应用。
技术介绍
人类的活动造成了镉，铅，锌等重金属不断向环境中释放，并在土壤中累积。人类从农产品直接或间接地获取重金属并在人体内累积，对人体产生危害。我国耕地土壤点位超标率为19.4％，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为13.7％、2.8％、1.8％和1.1％，主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅、滴滴涕和多环芳烃，尤其土壤镉污染涉及面广，形势严峻，是我国稻米超标的主要原因。在污染的农田中，中轻度污染具有生产价值但存在较大污染风险，如何在利用污染土地的同时降低其污染风险显得尤为重要。镉进入土壤后，由于土壤的固定作用很难消除。常用的污染土壤利用方法中，用物理，化学防治法进行污染物的去除或降低其生物有效性的费用较高且易产生二次污染。添加土壤钝化剂等易造成土壤的理化性质及土壤微生物群落的变化。植物修复技术因原位修复且环境友好备受关注，但现有高富集植物通常生长缓慢，植株矮小，地上部生物量小，且通过间套作模式容易使高富集植物与作物产生营养竞争。蓝藻是一个非常大的类群，既有单细胞的也有多细胞丝状的，既有固氮的也有不固氮的。固氮蓝藻是一类具有固氮能力的藻类，死亡的固氮蓝藻能够为土壤提供氮素和有机质，改善水稻的生长环境，从而具有促进水稻生产的效果。但是，土壤中重金属的污染会对固氮蓝藻的生长状态造成一定影响。另外，有的研究结果表明固氮蓝藻具有一定的吸附重金属镉的能力，但由于微生物活动机制复杂，微生物和植物共培养时，重金属镉很可能在微生物代谢作用的影响下反而有利于植物对重金属镉的吸收利用。因此，在利用固氮蓝藻对水稻促产时，需要考虑水稻籽实重金属含量是否在安全食用范围。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一株稻田固氮蓝藻。该稻田固氮蓝藻在对水稻促产时，能有效降低水稻籽实重金属镉含量。本专利技术的另一目的在于提供上述稻田固氮蓝藻的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一株耐镉固氮蓝藻，名称为多变鱼腥藻(Anabaenavariabilis)SCAU-G01，保藏编号为CCTCCNO：M2020056，保藏日期为2020年3月24日，保藏单位为位于中国武汉武汉大学的中国典型培养物保藏中心。所述的稻田固氮蓝藻在降低镉对水稻毒害方面的应用，优选包含如下步骤：往稻田中施加所述的稻田固氮蓝藻。该稻田固氮蓝藻不仅能降低镉对水稻毒害，促进水稻的生长，并且大幅降低糙米镉含量。所述的施加的时机是环境条件有利于所述的稻田固氮蓝藻存活；优选为温度是25～30℃、阳光充足、放藻后5天内没有大雨的环境条件，或温度低于15℃的环境条件。所述的稻田固氮蓝藻在放入稻田时的状态优选为生长到对数生长期的藻(培养14d，OD680高于1)，长势良好。所述的稻田固氮蓝藻优选通过如下步骤培养得到：(1)在无菌条件下将所述的稻田固氮蓝藻培养到对数生长期，得到藻种液；(2)将步骤(1)得到的藻液接种到无菌的液体培养基中，自然环境下培养，得到稻田固氮蓝藻藻液。步骤(1)中所述的培养优选为于25～30℃、光照2500～3500lx、光暗时间为14～18h：6～10h进行培养；更优选为于28℃、光照3000lx、光暗时间为16h:8h进行培养。步骤(1)中所述的培养所用到的培养基优选为BG110液体培养基；BG110液体培养基的组成如下：K2HPO4.3H2O0.04g/L、MgSO4.7H2O0.075g/L、CaCl2.2H2O0.036g/L、柠檬酸0.006g/L、柠檬酸铁铵0.006g/L、EDTA0.001g/L、Na2CO30.02g/L、微量元素A51mL；微量元素A5的组成如下：H3BO32.860g/L、NaMoO4.2H2O0.021g/L、ZnSO4.7H2O0.222g/L、CuSO4.5H2O0.079g/L、MnCl2.4H2O1.810g/L、NiSO4.6H2O0.479g/L。步骤(2)中所述的接种中藻种液的加入量优选按培养液体积的5％计算。步骤(2)中所述的培养基优选为不含硝酸钠的BG11液体培养基(BG110)。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：本专利技术通过分离纯化筛选得到一株耐镉的稻田固氮蓝藻，可以在水稻田作为生物肥料提高水稻产量的同时作为生物钝化剂降低水稻糙米中的镉含量。附图说明图1是固氮蓝藻在镉含量为1mg/L的培养液中培养4天后的照片图。图2是固氮蓝藻在镉含量为1mg/L的培养液中培养4天的生长曲线图(A)和培养液镉含量变化图(B)。图3固氮蓝藻降低水稻镉积累的实验收获照片图，从左至右分别为CK、SCAU-G01、SCAU-13、SCAU-22和SCAU-26。图4是华南农业大学生态农场固氮蓝藻-水稻共培养实验的照片图。图5是固氮蓝藻降低水稻糙米镉积累实验照片图。盆栽从左至右分别为CK、SCAU-G01和SCAU-26。图6为SCAU-G01在光学显微镜下放大1000倍(油镜)的照片图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1：固氮蓝藻藻株的分离纯化(1)藻种分离纯化藻种的分离和纯化：取广东和海南等地稻田和湿地土壤样品按1g加入20mLBG110液体培养基中，在光照培养箱中温度28℃、光照3000lx、光暗时间为16h:8h预培养7天。然后取上层含藻的清液，涂布于直径9cm含BG110固体培养基的平皿上。待长出肉眼可见的菌落后，小心挑出重新划平板，镜检，此过程重复3次以上以获得单种培养的固氮蓝藻。然后再经紫外线照射和多种抗生素联合处理得到无菌藻株。具体方法为：将分离培养得的固氮蓝藻藻液的OD680调至0.05左右的藻液20μL小心涂布在石英比色皿内壁上，在波长254nm的紫外灯下距离20cm照射10分钟。处理后用40μL的BG110培养基将藻细胞冲洗下来后涂布于含BG110培养基的琼脂固体平板上。待长出肉眼可见菌落后，挑出置于含20mL的无菌BG110液体培养基的50mL玻璃三角瓶中培养至对数生长期(OD680约为1)。取对数生长期藻液1mL，置于含19mL的无菌BG110液体培养基的50mL玻璃三角瓶中，加入经过滤灭菌的青霉素溶液使培养体系中最终青霉素浓度为10mg/L。培养处理3天后，离心取藻细胞，用无菌BG110培养基冲洗离心，再次悬浮于20mL的无菌BG110液体培养基中。按上述青霉素的处理方法再用庆大霉素和卡那霉素依次处理后(两者的最终浓度均为1mg/L)，离心，无菌BG110培养基冲洗，最终悬浮于BG110培养基即得到无菌藻细胞。BG110培养基的配方如下所示：表1BG110培养基药品清单表2微量元素A5清单...

【技术保护点】
1.一株稻田固氮蓝藻，其特征在于：名称为多变鱼腥藻(Anabaena variabilis)SCAU-G01，保藏编号为CCTCC NO：M 2020056，保藏日期为2020年3月24日，保藏单位为位于中国武汉武汉大学的中国典型培养物保藏中心。/n

【技术特征摘要】
1.一株稻田固氮蓝藻，其特征在于：名称为多变鱼腥藻(Anabaenavariabilis)SCAU-G01，保藏编号为CCTCCNO：M2020056，保藏日期为2020年3月24日，保藏单位为位于中国武汉武汉大学的中国典型培养物保藏中心。


2.权利要求1所述稻田固氮蓝藻在降低镉对水稻毒害方面的应用。


3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于包含如下步骤：往稻田中施加所述的稻田固氮蓝藻。


4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于包含如下步骤：所述的施加的时机为温度是25～30℃、阳光充足、放藻后5天内没有大雨的环境条件，或温度低于15℃的环境条件。


5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述的稻田固氮蓝藻在放入稻田时的状态为处于对数生长期。


6.根据权利要求3～5任一项所述的应用，其特征在于：所述的稻田固氮蓝藻通过如下步骤培养得到：
(1)在无菌条件下将所述的稻田固氮蓝藻培养到对数生长期，得到藻种液；
(2)将步骤(1)得到的藻种液接种到灭菌的培养基中，自然环境下培养，得到稻田固氮蓝藻藻液。


7.根据权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺鸿志，卓晨，陈琪，苏增强，黎华寿，陈桂葵，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44