本发明专利技术公开了一种固氮促生根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens N37，该固氮促生细菌Agrobacterium tumefaciens N37不仅具有自生固氮能力，还具有分泌植物生长素IAA和溶解无机磷(P)的特性，并且已经观察到菌株N37对玉米幼苗的生长起到显著的促进作用，来开发固氮促生菌，以达到对作物增产的目的，同时修复化肥带来的环境污染等土壤健康问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微生物，具体涉及一株固氮促生根癌农杆菌agrobacteriumtumefaciens n37及其应用。
技术介绍
1、小麦、玉米等禾本科植物是我国主要的粮食作物，n对于提升作物产量和质量有着重要影响。基于对粮食产量的要求日益增长，化肥的施用在一定程度上提高了作物的产量，则化肥过度施用现象愈发普遍。虽然近年来化肥施用量相比于二十世纪有所降低，但是施用量仍然比作物需求高得多，造成了土壤氮素利用率较低。反而，过度施用氮肥造成了土壤硝酸盐积累，硝酸盐淋溶导致地下水污染，破坏了土壤健康包括微生物群落多样性降低、土壤功能衰退等问题。基于绿色农业发展的目标，筛选分离自生固氮菌，研发固氮类微生物肥料对进一步减施化肥、改善农田土壤健康具有重要意义。
2、目前，优化常规的农业耕作制度可以达到化肥减施、提高氮素利用率的目的，主要方式是不同作物间作耕作，能够达到提高土壤氮素的积累、改善土壤微生物群落结构的目的。然而，间作耕作制度在播种、喷洒农药和收获等方面无法使用机械化技术进行农业生产，并且不同作物生长周期不同。针对现有技术的弊端，微生物肥料的研发在一定程度上可以提供一株固氮活性高、具有促生性能的菌株。基于微生物措施，已有bacillus属、microbacterium属、halomonas属和streptomyces属等菌种被研发，其对植物生长发育有促进作用。而对于agrobacterium属菌株的研究多集中在介导植物转化的研究上，例如农杆菌介导的植物转基因研究、农杆菌介导的大豆转化的研究完成对大豆基因组的改造。
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br/>技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种固氮促生根癌农杆菌agrobacterium tumefaciens n37，该固氮促生细菌agrobacterium tumefaciens n37不仅具有自生固氮能力，还具有分泌植物生长素iaa和溶解无机磷(p)的特性，并且已经观察到菌株n37对玉米幼苗的生长起到显著的促进作用，来开发固氮促生菌，以达到对作物增产的目的，同时修复化肥带来的环境污染等土壤健康问题。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术公开了一株从土壤中分离纯化获得的固氮促生细菌根癌农杆菌agrobacterium tumefaciens n37及其应用，该菌株已经进行保藏，中国典型培养物保藏中心，保藏地址：武汉，保藏日期：2022年12月12日，保藏编号：cctcc no：m20221936。
4、结合菌株形态特征、生理生化检测和系统进化分析，确定其为隶属于根癌农杆菌agrobacterium tumefaciens，与最相近菌株agrobacterium tumefaciens strain jet001的序列相似度高达99.86％。
5、使用robot-gc测定固氮促生细菌agrobacterium tumefaciens n37的乙炔还原活性(acetylene reduction activity)，菌株n37的乙炔还原活性(ara，acetylenereduction activity)可达161.29μmol c2h4 od-1d-1。
6、固氮促生细菌agrobacterium tumefaciens n37可以在l-色氨酸诱导下分泌吲哚乙酸(iaa)，分泌量可达24.10mg/l。
7、固氮促生细菌agrobacterium tumefaciens n37具有将无机磷(p)溶解为可溶性磷的能力，菌株n37的溶磷(p)能力可达410.89mg/l。
8、固氮促生根癌农杆菌agrobacterium tumefaciens n37在促进植物生长过程中的应用。
9、一种含有固氮促生根癌农杆菌agrobacterium tumefaciens n37或其发酵产物的生物肥料。
10、本专利技术的优点和有益效果为：
11、从土壤中筛选具有固氮功能的菌株并对其培养，进而制作微生物肥料和微生物菌剂，有助于缓解农业生产过程中化肥尤其是氮肥的过度施用带来的环境问题，有助于减少化学氮肥施用、增加肥料氮素利用效率。其次，本研究中的固氮促生细菌agrobacteriumtumefaciens n37不仅具有自生固氮能力，还具有分泌植物生长素iaa和溶解无机磷(p)的特性，并且已经观察到菌株n37对玉米幼苗的生长起到显著的促进作用。该菌株不仅生长速度快，乙炔还原能力较强，固氮潜势较高，与同种属已报道的菌株相比具有开发的优势，施用该菌株开发微生物肥料，以达到对作物增产的目的，同时修复化肥带来的环境污染等土壤健康问题。另外，该固氮促生菌株n37的生长繁殖条件低、保存方法容易，具有自生固氮能力，有利于降低生产成本、在农业生产过程中推广使用，为绿色农业的发展提供理论基础，拓展新思路。
12、(1)农业生产过程中，施用氮肥可以使粮食产量在短时间内实现增产。但过量氮肥的投入，常常导致土壤硝酸盐积累、生产力下降，地下水硝酸盐污染，影响农业生产的可持续稳定发展。相比之下，分离筛选具有促生功能的固氮细菌研发微生物肥料，不仅能够满足农业生产中化学肥料减施、提高粮食产量以及维持环境生态健康等各种需求，有利于农业生产的可持续稳定发展、农产品的质量安全以及解决环境污染问题。
13、(2)改变传统的农业管理措施，例如间作能够保证粮食高产的情况下，不仅可以减少化学氮肥施用，还可以有效提高土壤微生物群落多样性、积累土壤营养元素等。但目前技术落后及成本相对较高使得间作耕作制度难以大面积推广。
14、(3)在实际农业生产过程中，施肥方式、耕作制度等农业措施和生物措施的综合改良，会对土壤健康问题的修复起到显著效果。基于微生物措施将分离鉴定得到的固氮促生菌研发微生物肥料，在一定程度上可以降低农田氮肥减施不减产目标的成本、提高土壤氮素利用率和恢复土壤微生物多样性。因此，根据分离鉴定得到的固氮促生菌研发微生物肥料对于绿色农业的发展是有必要的。
15、(4)本专利技术所述的固氮促生根癌农杆菌agrobacterium tumefaciens n37不仅具有较强的自生固氮能力，还具有分泌iaa、溶解无机磷(p)的促生特性，同时对玉米幼苗期的生长有促进作用。固氮促生细菌agrobacterium tumefaciens n37的固氮促生特性对玉米幼苗生长的促进作用主要表现在增加玉米幼苗的株高、地上部鲜重、地上部和地下部干重部分。固氮促生细菌agrobacterium tumefaciens n37不仅具有自生固氮能力，可以将氮气分子转化为植物生长发育可利用氮的形式，达到减少化肥使用、提高氮素利用率的目的。另外，该菌株在生长速率上比同种属、已报道的菌株快，固氮潜势也更快，在农业生产施肥应用方面具有明显的优势。同时，该菌株还具有促生特性，能够实现多方面应用的目标，降低生产成本、促进农业绿色可持续发展。
16、本专利技术从土壤中分离所得一株具有固氮促生根癌农本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一株固氮促生根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens N37，其保藏编号：CCTCCNO：M20221936。
2.根据权利要求1所述的固氮促生根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens N37，其特征在于，该固氮促生根癌农杆菌的乙炔还原活性为161.29μmol C2H4 OD-1d-1。
3.根据权利要求1所述的固氮促生根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens N37，其特征在于，该固氮促生根癌农杆菌在L-色氨酸诱导下分泌吲哚乙酸(IAA)，分泌量为24.10mg/L。
4.根据权利要求1所述的固氮促生根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens N37，其特征在于，该固氮促生根癌农杆菌的溶磷能力为410.89mg/L。
5.一种根据权利要求1所述的固氮促生根癌农杆菌在促进植物生长中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述植物为玉米。
7.一种根据权利要求1所述的固氮促生根癌农杆菌在增加玉米根长、根表面积和根体积，以及增加玉米地上部分鲜重和干重过程中的应用。
8.一种包含权利要求1所述固氮促生根癌农杆菌的培养物或其加工物。
9.一种玉米生长调节剂，含有权利要求1所述的固氮促生根癌农杆菌、权利要求8所述的培养物或其加工物。
10.一种含有如权利要求1所述的固氮促生根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciensN37或其发酵产物的生物肥料。
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【技术特征摘要】
1.一株固氮促生根癌农杆菌agrobacterium tumefaciens n37，其保藏编号：cctccno：m20221936。
2.根据权利要求1所述的固氮促生根癌农杆菌agrobacterium tumefaciens n37，其特征在于，该固氮促生根癌农杆菌的乙炔还原活性为161.29μmol c2h4 od-1d-1。
3.根据权利要求1所述的固氮促生根癌农杆菌agrobacterium tumefaciens n37，其特征在于，该固氮促生根癌农杆菌在l-色氨酸诱导下分泌吲哚乙酸(iaa)，分泌量为24.10mg/l。
4.根据权利要求1所述的固氮促生根癌农杆菌agrobacterium tumefaciens n37，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘彬彬，刘美玉，赵会成，王新珍，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心，
类型：发明
国别省市：
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