一株日本曲霉菌及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一株具有高效解磷解钾特性的曲霉菌，经分类命名为日本曲霉(Aspergillus japonicus)。本发明专利技术还公开了上述高效解磷解钾菌株日本曲霉对重金属的耐性。本发明专利技术菌株在液体摇瓶培养情况下，对难溶性磷酸盐磷酸三钙、磷酸镁和磷酸铝具有极强的溶解效果，对上述三种难溶性无机磷的溶解效果均达到100％；同时，在固体、液体培养基中，该菌株对钾长石(K2O

【技术实现步骤摘要】
一株日本曲霉菌及其应用


[0001]本专利技术属于环境生物
，具体涉及一株具有高效解磷解钾及耐受重金属特性的日本曲霉。
技术背景
[0002]磷、钾是植物必需的营养元素之一，我国有74％的耕地土壤缺磷，。土壤中95％以上的磷为无效形式，植物很难直接吸收利用。施入的磷肥当季作物利用率为5％～25％，大部分磷与土壤中的Ca
2+
、Fe
3+
、Fe
2+
、Al
3+
结合，形成难溶性磷酸盐。同时我国缺钾土壤已经达到4.5亿亩，土壤中钾的形态有很多种，但其中只有水溶性钾和交换性钾能被作物直接吸收利用，两者占比不到1％。提高土壤中磷、钾的利用率一直是农学家关注的问题。很多因素影响土壤磷、钾的利用效率，其中，微生物对其转化和有效性影响很大。大量的研究结果证明：土壤中存在大量的微生物，能够将植物难以吸收利用的磷、钾转化为可吸收利用的形态，增强植物对土壤中磷、钾元素的摄取。目前，对解磷解钾微生物的研究主要集中在细菌方面，解磷真菌和解钾真菌方面的研究相对较少。例如：中国专利技术专利(申请号：201710843897.8)公开了具有解钾、解磷和降解有机磷农药活性的黑曲霉JXJ A01及其应用；中国专利技术专利(申请号：201110121381.5)公开了一株南方红豆杉根际高效解磷嗜松青霉及其应用；中国专利技术专利(申请号：201210235182.1)公开了一种马尾松根际解磷真菌泡盛曲霉及其应用。
[0003]本专利涉及的菌种是从湖南省湘西州花垣县的铅锌尾矿区分离筛选出的一株高效解磷日本曲霉，而且该菌株对Pb
2+
、Zn
2+
、Cr
2+
、Mn
2+
等重金属具有很强的抗性。目前关于高效解磷日本曲霉及其耐重金属方面的研究在国内还未见相关报道。因此，从矿区污染地筛选耐受重金属的高效解磷真菌，对调节土壤磷素供需矛盾，改善矿区复垦地土壤肥力，促进当地植被生长具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种能够耐受重金属的高效解磷解钾日本曲霉。
[0005]为了实现上述专利技术的目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]本专利技术采用的高效解磷解钾、耐受重金属的菌株是由我们实验室从湖南省湘西州花垣县的铅锌矿表层土壤中分离筛选出来的，将其编号为TJ1，分类命名为日本曲霉(Aspergillus japonicus)，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号CGMCC No.7700，保藏日期为2013年6月14日。
[0007]该菌株的主要生物学特征：该菌接种于马丁培养基能快速生长，培养一周后，菌落直径可达80
‑
90mm；菌落颜色在生长初期时为白色，之后逐渐变为淡黄色、黄色以及最终的黑色或者黑褐色，反面则由无色变为淡黄色或黄色；菌落具辐射状沟纹，并为丝绒状质地，无渗透液产生；分生孢子梗发生于基质，透明无色，壁光滑；光学显微镜下观察，顶囊结构呈球形或近球形，显黄褐色，其产孢结构为典型的单层结构；分生孢子为球形或近球形，孢子壁粗糙，具明显的小刺结构，呈白色或者乳白色。
[0008]将该菌株的18SrDNA ITS序列通过PCR扩增，获得600bp左右长度的扩增产物，扩增产物经测序公司进行序列测定，将所测序列与GenBank数据库中的序列进行BLAST比对，结果表明，该菌株与曲霉属(Aspergillus)同源性都很高，与日本曲霉(A.japonicus)的相似度为99％以上。结合形态特征、培养特征及18SrDNA ITS序列分析，该菌株确定为日本曲霉(Aspergillus japonicus)。
[0009]上述菌株在解磷解钾方面的作用：在液体摇瓶实验中，该菌株对难溶性磷酸盐磷酸三钙(Ca3(PO4)2)、磷酸镁(Mg3(PO4)2)和磷酸铝(AlPO4)具有极强的溶解效果，对上述三种难溶性无机磷的解磷效果均达到100％。同时，在固体、液体培养基中，该菌株对钾长石(K2O
·
Al2O3
·
6SiO2)均有较强的溶解效果，经测定解钾量为1.58μg/ml。
[0010]上述菌株对重金属耐性方面的作用：本专利技术菌株除了具有很强的解磷解钾特性，还对多种重金属具有耐性。将该菌株分别接种于含有Pb
2+
、Zn
2+
、Cr
2+
、Mn
2+
、Cu
2+
、As
5+
、Cd
2+
等重金属的液体培养液中，对上述重金属均具有一定的耐受性，特别是对Pb
2+
、Zn
2+
、Cr
6+
、Mn
2+
的耐受浓度均别达到2000mg/L以上。因此，该菌在重金属污染的矿区土壤的生物修复中具有广阔的应用潜力。
具体实施方式
[0011]根据下面实施例，可以使本领域的技术人员更好地理解本专利技术。实施例所描述的仅用于说明本专利技术，但不作为对本专利技术实施范围的限定。
[0012]实施例1：解磷解钾日本曲霉菌的筛选和鉴定
[0013]本实施方式的日本曲霉菌株从湖南省湘西州花垣县的铅锌矿表层土壤中分离筛选出来的。筛选按以下步骤进行：将采集的土壤立即带回实验室，风干、研碎、过筛，取其中10.0g过筛后的土壤放于带有玻璃珠的100ml无菌水中，制成土壤悬液，此悬液浓度为10
‑1，。将此悬液放于恒温振荡器上以150转/min充分震荡30min，取出后稍微静置，从该样品菌悬液中取10ml加入到90ml的无菌水中，制成菌悬液的浓度为10
‑2，再以此方法进行10倍梯度稀释，直至稀释液的浓度为10
‑4为止。取10
‑4浓度的菌悬液0.2ml，放在选择性的改良Pikovskaya培养基平板上(培养基组成(g/L)：(NH4)2SO
4 0.5g，MgSO4·
7H2O 0.3g，NaCl 0.3g，KCl 0.3g，FeSO
4 0.03g，MnSO4·
H2O 0.03g，酵母粉0.5g，葡萄糖10.0g，Ca3(PO4)225g，琼脂15g，pH7.0的蒸馏水l000ml)，置于28℃培养箱中培养5d，挑取解磷范围较大的菌落作进一步筛选及菌株纯化。得到的解磷菌经形态学、培养特征以及18SrDNA的ITS序列测序分析，鉴定该菌株为日本曲霉，命名为日本曲霉(Aspergillus japonicus)，该菌株已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号CGMCC No.7700。
[0014]实施例2：日本曲霉菌对难溶性磷酸盐的解磷性试验
[0015]选择五种难溶性磷酸盐，配成如下培养基
[0016]解磷培养基1：葡萄糖10.0g，(NH4)2SO
4 0.5g，MgSO4·
7H2O 0.3g，NaCl 0.3g本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株具有高效解磷解钾特性的菌株，其特征在于：该菌株是一株日本曲霉菌(Aspergillus japonicus)，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号CGMCC N...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓雪，孙鑫，杨明佳，宋奕铭，彭霞薇，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：