一株降解聚乙烯地膜的申氏不动杆菌及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一株可降解聚乙烯地膜的新疆乌苏泥火山细菌及其应用。该菌株为申氏不动杆菌（

【技术实现步骤摘要】
一株降解聚乙烯地膜的申氏不动杆菌及其应用
本专利技术属于农业生物
，涉及一株从新疆本地特殊地质环境乌苏泥火山中分离出具有耐高温、耐盐、耐酸碱、耐干旱，并能够高效降解聚乙烯地膜的申氏不动杆菌及其应用。
技术介绍
聚乙烯(Polyethylene,PE)是线性的饱和碳氢化合物。在我国农业生产中，以聚乙烯为主要成分的塑料地膜已经广泛应用四十多年。我国农用塑料地膜产量和用量均居世界首位，产量达100万吨以上，是其他所有国家总和的1.6倍，未来10年我国地膜覆盖面积每年仍将以10%的速度增加。地膜覆盖技术给农业带来了白色革命，在西部干旱、半干旱气候条件下，地膜的保墒保水作用尤为显著，具有显著的增产效果，但同时也带来了严重的“白色污染”问题。聚乙烯地膜在自然界几乎不能被降解，在土壤中可稳定存在200~400年，但聚乙烯具有高分子量、表面活化能较低、强疏水性以及缺乏被微生物酶系统所利用的功能团等原因，导致聚乙烯在自然环境中降解速度非常缓慢。同时造成土壤通透性、土壤微生物活动和土壤肥力水平降低，还可能导致地下水下渗困难，加重土壤次生盐碱化等问题。目前国内报道处理聚乙烯的方法，如焚烧、填埋、光氧化降解、热降解、机械降解、催化降解及生物降解等。非生物降解处理方式会产生大量的有害气体污染空气，占用大量土地，会造成土壤环境不稳定，而聚乙烯地膜中部分添加剂中含有不同过渡金属配合物，再次对环境有严重污染，以上方法成本高、易造成二次污染、适用范围狭窄等特点，未能从源头上彻底消除环境污染。而采用生物降解不仅能耗低且不会造成二次污染，因此生物降解是绿色环保的降解方式。新疆泥火山多形成在油、气藏发育地区，其周边蕴藏着丰厚的油气资源。在喷出的泥浆内混有原油及甲烷等为主要成分的烃类气体，与聚乙烯的化学结构相似。在这种特殊的地质环境下生存的微生物类群，通过长期进化产生了对环境的适应能力，从中孕育出能够利用聚乙烯作为营养物质的微生物种群。因此从其特殊环境中筛选对聚乙烯地膜高效降解的细菌菌株，对于减少“白色污染”具有积极的意义。
技术实现思路
本专利技术针对聚乙烯在环境中难以降解的问题，已有的研究中筛选出的聚乙烯降解菌株十分有限，不同菌株对聚乙烯的降解效率差异大，缺乏高效菌株；本专利技术旨在提供一种经鉴定为耐高温，耐盐，耐酸碱，耐干旱的，并能够高效降解聚乙烯地膜的申氏不动杆菌及其应用，为聚乙烯地膜的降解提供新的菌源。本专利技术所提供的一株可降解聚乙烯地膜的细菌菌株，为申氏不动杆菌（Acinetobacterschindleri）WS-9-2。该菌株已保藏于布达佩斯条约微生物国际保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC)。保藏地址：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。保藏日期为2019年11月13日，保藏编号为CGMCCNo.18947。本专利技术所述的可降解聚乙烯地膜的申氏不动杆菌WS-9-2分离自新疆本地天山北麓乌苏市南约40km白杨沟镇泥火山。本专利技术所述的可降解聚乙烯地膜的申氏不动杆菌WS-9-2应用于降解聚乙烯地膜菌剂的制备。本专利技术所述的可降解聚乙烯地膜的申氏不动杆菌WS-9-2应用于农田土壤中聚乙烯地膜的降解。具体的本专利技术从新疆本地天山北麓乌苏市南约40km白杨沟镇泥火山，通过采集泥火山泥水混合液，梯度稀释后富集培养，转接至以聚乙烯膜片或粉末为唯一碳源的培养基中共培养，从中分离、筛选获得一株能够利用聚乙烯为唯一碳源的降解菌WS-9-2。该菌株生物学特性如下：生长最适温度为35℃，好氧性培养物。在LB平板培养基上，形成圆形、表面湿润、平坦有光泽、边缘整齐、淡黄色菌落。光学显微镜下为长杆状，无芽孢，无鞭毛，革兰氏染色阴性。经对所分离菌株WS-9-2的16S rDNA基因序列测定，结果发现本专利技术提供的菌株其16S rDNA基因序列与申氏不动杆菌（Acinetobacterschindleri）模式菌株的同源性最高，相似性达98.8%，结合生理生化测定从而确定分离出的细菌菌株WS-9-2为申氏不动杆菌(Acinetobacterschindleri)。进一步，通过对申氏不动杆菌WS-9-2进行实验室人工模拟各种胁迫环境，即耐盐、耐酸碱、耐干旱及耐高温处理，通过测定对聚乙烯地膜的降解性能，即通过聚乙烯膜失重率、表面形态变化、表面化学官能团变化，聚乙烯膜片的力学性能的测定，发现分离菌株申氏不动杆菌(Acinetobacterschindleri)WS-9-2是一株能高效降解聚乙烯地膜，同时具有优良抗逆能力的功能菌株。具有以下有益效果：（1）本专利技术提供的一株从新疆天山北麓乌苏市南约40km白杨沟镇泥火山筛选出可降解聚乙烯地膜的申氏不动杆菌(Acinetobacterschindleri)WS-9-2菌株，在其他研究中还未见报道。（2）本专利技术获得的聚乙烯地膜降解细菌申氏不动杆菌(Acinetobacterschindleri)WS-9-2菌株，能够利用聚乙烯为唯一碳源生长并且能聚集附着于膜片上形成密集的生物膜，侵蚀、高效降解聚乙烯地膜。该菌株30d对聚乙烯地膜膜片的降解率可达6.56%，现国内报道的从不同环境分离获得的聚乙烯地膜降解菌的60 d降解率一般为5%。（3）本专利技术的聚乙烯地膜降解菌株申氏不动杆菌(Acinetobacterschindleri)WS-9-2具有较强的抗逆能力，对盐、高温、酸碱、干旱等不利环境因子表现出很强的耐受性。能够耐受5.0%NaCl盐离子浓度，在pH5.0~9.0，-0.6~-1.6mPa渗透势，10~40℃生长温度范围内均可生长，为聚乙烯地膜的生物降解提供了具有较强的环境适应性的高效菌种资源。（4）本专利技术的降解菌株WS-9-2能在LB培养基中生长良好，易于培养，便于开发研制成降解菌剂，在加速聚乙烯地膜残留物降解中具有良好的应用前景且丰富了菌种来源。附图说明图1所示为申氏不动杆菌WS-9-2在LB培养基上的菌落形态。图2所示为基于16SrDNA基因构建的申氏不动杆菌WS-9-2的系统发育树。图3所示为聚乙烯降解菌降解30天后聚乙烯膜片在场发射电子扫描电镜下观察到的形貌特征图，A:为对照；B:接菌WS-9-2。图4所示为申氏不动杆菌WS-9-2降解聚乙烯地膜前后聚乙烯膜片表面官能团变化图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。本领域技术人员应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而绝不对本专利技术的范围构成任何限制。除另有说明外，本申请中的所有科技术语都具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解相同的含义。本专利技术中选用的所有试剂和仪器都为本领域熟知选用的，但不限制本专利技术的实施，其他本领域熟知的一些试剂和设备都可适用于本专利技术以下实施方式的实施。实施例1.泥火山中菌群的富集及聚乙烯降解菌的分离与筛选（1）泥火山中菌群的富集以新疆本地乌苏泥火山和克拉玛依市独山子区泥火山为分离材料，称取泥浆样品10g加入装有90mL无菌水的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一株降解聚乙烯地膜的申氏不动杆菌及其应用，其特征在于，所述菌株保藏名称为申氏不动杆菌（

【技术特征摘要】
1.一株降解聚乙烯地膜的申氏不动杆菌及其应用，其特征在于，所述菌株保藏名称为申氏不动杆菌（Acinetobacterschindleri）WS-9-2，保藏编号为CGMCCNo.18947。


2.如权利要求1所述的申氏不动杆菌（Acinetobacterschindleri）WS-9-2，其特征在于，申氏不动杆菌（Acinetobacterschindleri）WS-9-2的基因序列如SEQIDNO:1所示。


3.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗明，胡亚楠，韩剑，贺旭，陈冰，
申请(专利权)人：新疆农业大学，
类型：发明
国别省市：新疆;65