一株降解秸秆纤维素的梭状芽胞杆菌及其应用和制剂制造技术

本发明专利技术公开了一株降解秸秆纤维素的梭状芽胞杆菌及其应用和制剂，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)的保藏编号为CGMCC No：25756。该菌株可高效降解秸秆中的纤维素，有利于实现绿色循环，将秸秆充分利用的同时也提高了农作物产量。利用的同时也提高了农作物产量。利用的同时也提高了农作物产量。

【技术实现步骤摘要】
一株降解秸秆纤维素的梭状芽胞杆菌及其应用和制剂


[0001]本专利技术涉及生物
，尤其涉及的是一株降解秸秆纤维素的梭状芽胞杆菌及其应用和制剂。

技术介绍

[0002]农作物秸秆作为农业生产的生物质副产品，具有巨大的潜在利用价值。上世纪70年代前，我国农作物秸秆产量比较少，主要用作生活燃料和饲料。随着现代农业的发展、生活水平的提高和化石能源的普及，农业生产力的提高促进了秸秆产量的增加，同时秸秆作为燃料和饲料的比例也在下降。为了快速处理和节约成本，农户习惯于将秸秆直接焚烧或弃置在田间地头，但是秸秆焚烧会引起土壤有机质和营养成分的下降，这样不仅浪费资源,还对环境造成严重污染。有研究表明,长期秸秆还田,能增加土壤有机质,改善土壤理化性状。并且可以减少农业生产造成的污染,实现秸秆资源化利用。
[0003]我国是农业大国，耕地面积大、中产田面积占比较高，约占80％，良田相对较少。基于此背景，秸秆还田技术是解决当前问题的最好途径。它不仅能有效地保护黑土地，增加土壤的有机质含量，改良土壤的质量，培育贫瘠土地，还能缓解我国土质失调的矛盾。从长期的试验看，持续的秸秆还田还能起到增产的作用，可以保持和提高土壤的肥沃，使得农业实现高产、稳产、高效的目标，是我国可持续发展的重要途径之一，应用前景广阔。但因为降解技术不发达、工业化难度较大、资源利用成本高,使秸秆综合利用率呈现下降趋势,所以还田玉米秸秆的腐解成为目前研究的热点。经中国一些偏远地区玉米秸秆还田的研究结果表明,因为冬季气温较低且持续时间长导致秸秆入土后腐解速度较为缓慢,这不仅会使播种质量受到影响,还会导致一些病虫的滋生,给农田生产带来诸多潜在危害。因此,不仅要实现秸秆腐化,更要重视秸秆腐解效率的提高。通过微生物菌剂来降解秸秆,不仅能够让秸秆高效还田还是该问题的有效解决方法之一。
[0004]纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，是植物细胞壁的主要成分。它可被纤维素酶降解为葡萄糖，而葡萄糖经发酵可产生乙醇，作为生物新能源燃料使用。但秸秆、木材等原料中的木质纤维素由于分子间结合紧密，很难通过纤维素酶降解，而化学降解方法的能耗和成本都非常高。因此，筛选高产纤维素酶的菌株是解决秸秆中纤维素降解的有效方法。选择合适的菌株应用在秸秆还田上，能改善土壤物质循环，提高作物的养分吸收和利用效率，促进作物生长并在增加作物产量的。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一株降解秸秆纤维素的梭状芽胞杆菌及其应用和制剂。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一株降解秸秆纤维素的梭状芽胞杆菌，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)的保藏编号为CGMCC No：25756。
[0008]所述的梭状芽胞杆菌的发酵液和/或代谢产物。
[0009]所述的梭状芽胞杆菌、发酵液和/或代谢产物在降解秸秆纤维素中的应用，以及小麦增产中的应用。
[0010]包含所述的梭状芽孢杆菌、发酵液和/或代谢产物的制剂。
[0011]本专利技术具有以下有益效果：
[0012]1.该菌株可高效降解秸秆中的纤维素，有利于实现绿色循环，将秸秆充分利用的同时也提高了农作物产量；通过实验数据可以看出，该菌株降解秸秆纤维素的效果更加优于本申请人前期专利ZL 202010807861.6。
[0013]2.该菌株生产成本低、周期短、有利于实现大规模的应用。
附图说明
[0014]图1菌株划线结果；
[0015]图2不同处理降解秸秆的能力；
[0016]图3小麦播种田间示意图；
[0017]图4小麦生理指标结果；
[0018]图5土壤速效钾测定结果；
[0019]图6土壤有机质测定结果；
[0020]图7土壤全氮测定结果；
[0021]图8刚果红染色结果；
具体实施方式
[0022]以下结合具体实施例，对本专利技术进行详细说明。
[0023]实施例1
[0024]菌种培养基配方：
[0025]富集培养基：每升含CMC
‑
Na 5g、Na2HPO42.5g、KH2PO41.5g、酵母浸膏粉0.5g、蛋白胨2.5g、痕量营养液1mL。
[0026]羧甲基纤维素钠(CMC
‑
Na)培养基：每升含CMC
‑
Na 20g、Na2HPO42.5g、KH2PO41.5g、酵母浸膏粉0.5g、纤维二糖2g、蛋白胨2.5g、半胱氨酸1g、痕量营养液1mL、琼脂粉20g、刚果红0.04g。
[0027]痕量营养液的制备：准确称取FeSO40.2g、MnSO40.15g、ZnCl20.3g、CoCl20.4g，用1000m L的容量瓶定容，然后分装，于4℃保存，备用。
[0028]1.菌株来源：从陕西省杨凌区(34
°
16
′
N,108
°4′
E)曹辛庄试验田中分离得到。
[0029]2.菌种分离、筛选和鉴定：分别称取采集的6个时期不同处理的1g土壤样品,加入到装有100mL富集培养基的锥形瓶中。将土壤样品充分打散与培养基混匀后,置于温度为30℃、转速为180rpm摇床封口震荡培养3d富集培养。富集菌体后得到10
‑1浓度的菌液，无菌操作吸取1ml 10
‑
1稀释菌液至10ml离心管内，加入9ml无菌水混匀后得到10
‑2稀释菌液,并依次按照该方法制备稀释度为10
‑3及10
‑4的菌液，每个浓度制备3个重复菌液。
[0030]吸取6个时期不同处理的稀释菌液80微升分别于CMC
‑
Na固体鉴定培养基上涂布，倒置于厌氧培养罐内(利用厌氧产气袋吸氧创造无氧环境)在30℃条件下恒温培养培养4
‑
5d。将能够在CMC
‑
Na培养基上生长的菌落依次挑去重复纯化得到单菌落，培养5d后观察有无水解圈形成。有水解圈的菌株即为可降解纤维素的厌氧菌株。
[0031]对分离筛选出的具有降解纤维素能力的厌氧菌株在液体培养基内培养4d,吸取2ml菌液用DNA提取试剂盒进行菌体的DNA提取，利用细菌通用引物(27F及1492R)扩增基因片段(16SrDNA)并测序。测序结果在NCBI上进行Blast同源性比对,获取近似典型菌株基因序列,进行菌种鉴定。
[0032]3.菌种培养：培养于28℃恒温培养箱，培养基为CMC
‑
Na培养基上(或LB培养基)，菌种涂布后置于厌氧发酵罐中培养5天左右即可。菌株涂布结果如图1。
[0033]4.菌种鉴定：
[0034]将该菌株于固体培养基上培养5天后，进行16s rDNA测序，序列如下：
[0035]CGCTGACCCTACCTTAGGTCGCTGCCTCGCTTACGCGTTAGCTCACGAACTTTGGGTATTGCCAACTCT本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株降解秸秆纤维素的梭状芽胞杆菌，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)的保藏编号为CGMCC No：25756。2.一种如权利要求1所述的梭状芽胞杆菌的发酵液和/或代谢产物...

【专利技术属性】
技术研发人员：史鹏，王焕，韦革宏，李星月，牛梦宇，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：