【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微生物领域，尤其涉及一株耐受土壤重金属污染的氧化硫副球菌及其在促进植物生长中的应用。
技术介绍
1、近年来，随着农业和工业生产规模的扩大，由于农药的长期积累以及工业废水的不达标排放等原因，重金属沉积滞留在土壤中，难以被自然降解，导致土壤重金属污染日益严重。土壤中的重金属会对植物产生毒害作用，抑制植物的生长，造成农作物减产甚至绝收；此外，当土壤中的重金属被植物吸收后，植物难以代谢这些重金属，会造成重金属随着生物链传递、富集和扩大，危害动物及人体健康。因此，对重金属污染土壤修复技术的研究具有重要意义。
2、一些微生物能够利用其代谢活动降低土壤中重金属的毒性，其作用方式主要包括以下几种：一是通过吸附作用，利用微生物自身的细胞结构如细胞壁吸附和固定重金属离子；二是通过生物溶剂作用，利用微生物与重金属发生化学反应，将重金属转化成无毒或毒性较低的物质；三是利用微生物吸收和代谢重金属，在代谢过程中降低重金属的毒性。
3、目前已报道过的土壤重金属污染修复菌主要见于芽孢杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、微球菌属等，尚未报道过氧化硫副球菌(paracoccus sulfuroxidans)这一种内存在能够钝化土壤重金属，并促进植物在重金属胁迫下生长的菌株。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一株耐受土壤重金属污染的氧化硫副球菌及其在促进植物生长中的应用。该氧化硫副球菌菌株对重金属镉、铬和铅具有较好的耐受性，当接种到重金属污染土壤中时，能够有效钝化
2、本专利技术的具体技术方案为：
3、第一方面，本专利技术提供了一株耐受土壤重金属污染的氧化硫副球菌，所述氧化硫副球菌命名为xhzg01，已在2023年6月28日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc no.27722，微生物分类命名为paracoccus sulfuroxidans。
4、本专利技术的氧化硫副球菌xhzg01分离自污水处理厂的活性污泥。本专利技术团队发现该菌株对重金属镉、铬和铅均具有较高的耐受性——经试验，该菌株对cd(ii)、cr(vi)、pb(ii)的最高耐受浓度可达10mmol/l、15mmol/l、25mmol/l。并且，当将该菌株接种到重金属污染的土壤中时，其能够钝化土壤中的重金属，有效减少重金属胁迫下植物对重金属的吸收和积累，促进植物生长。
5、第二方面，本专利技术提供了一种可促进植物生长的微生物制剂，所述微生物制剂含有所述氧化硫副球菌。
6、作为优选，所述微生物制剂还含有壳寡糖、鱼蛋白和槐糖脂。
7、当将氧化硫副球菌xhzg01与壳寡糖、鱼蛋白和槐糖脂复配使用时，各组分之间能够较好地配合，产生协同效果，在更大程度上减少重金属胁迫下植物对重金属的吸收和积累，促进植物生长。
8、作为优选，所述壳寡糖的制备方法包括以下步骤：
9、(1)采用陶厄氏菌进行发酵，去除菌体，获得发酵液；所述陶厄氏菌命名为xhzg02，已在2023年6月28日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc no.27723，微生物分类命名为thauera humireducens；
10、(2)将壳聚糖分散到分散介质中后，进行等离子体辐射，获得初步降解壳聚糖溶液；
11、(3)将发酵液加入到初步降解壳聚糖溶液中，进行酶解，获得壳寡糖。
12、壳聚糖酶是一种能够将壳聚糖降解成壳寡糖的专一性酶，相较于化学和物理降解法制备壳寡糖而言，壳聚糖酶酶解法具有反应条件温和、副产物少、环境污染小等优点。但目前，已报道过的壳聚糖酶降解壳聚糖产生的壳寡糖聚合度大多低于5，鲜有降解产物聚合度在5～10之间的壳聚糖酶。而有研究(张小倩.基于多组学研究单一聚合度壳寡糖对小麦的代谢调控机制[d].中国科学院大学(中国科学院海洋研究所),2018.)对小麦幼苗喷施不同聚合度的壳寡糖，发现聚合度大于3是壳寡糖发挥促生长活性的必要条件，且聚合度为5～10的壳寡糖促进小麦幼苗生长以及增强其叶片光合作用的效果优于其他聚合度的壳寡糖。
13、thauera humireducens是陶厄氏菌属中的一个种(目前暂无统一的中文译名)。本专利技术首次在该种内发现了一个能够产生壳聚糖酶的菌株xhzg02(分离自土壤)，利用其发酵液，不仅能够有效降解壳聚糖，且获得的壳寡糖聚合度为5～8。当将这种壳寡糖用于本专利的微生物制剂中时，相较于其他聚合度的壳寡糖而言，能够在更大程度上促进重金属胁迫下小麦幼苗的生长。
14、此外，利用等离子体产生的高能活性粒子初步降解壳聚糖，能够提高壳聚糖的溶解性，降低壳聚糖溶液粘度，有利于后续酶解过程中壳聚糖与壳聚糖酶相互接触，提高酶解效率。配合等离子体辐射处理，陶厄氏菌xhzg02的发酵液无需分离纯化出壳聚糖酶，直接用于酶解即可实现较好的壳聚糖降解效果，获得聚合度为5～8的壳寡糖。
15、作为优选，步骤(1)的具体过程包括以下步骤：将所述陶厄氏菌活化后，按照3～4％的接种量接种到发酵培养基中，在30～33℃下发酵2～3d，期间分批补充发酵培养基；发酵完成后，去除菌体，获得发酵液；所述发酵培养基的ph为6.8～7.5，包括以下浓度的组分：壳聚糖3～5g/l，蛋白胨8～12g/l，酵母提取物4～6g/l，氯化钠8～12g/l。
16、进一步地，所述分批补充发酵培养基的方法如下：在发酵开始后20～25h，补充一次发酵培养基，而后每隔7～12h补充一次发酵培养基，每次补充的发酵培养基体积为初始发酵培养基体积的20～30％。
17、作为优选，步骤(2)中，所述分散介质是浓度为0.5～1.0wt％的乙酸水溶液，所述壳聚糖与分散介质的质量体积比为9～15g：100ml。
18、作为优选，步骤(2)中，所述等离子体辐射的过程中，功率为100～120w，照射距离为2～4mm，等离子体温度为20～30℃，时间为30～40min。
19、作为优选，步骤(3)中，所述发酵液与初步降解壳聚糖溶液的体积比为3～6：10。
20、作为优选，步骤(3)中，在酶解前，调节ph至5.0～6.0；所述酶解的温度为45～50℃，时间为0.5～1h。
21、作为优选，所述微生物制剂中，所述氧化硫副球菌的含量为3.2×1010～1.6×1011cfu/g。
22、作为优选，所述微生物制剂中，壳寡糖、鱼蛋白和槐糖脂的含量分别为45～55wt％、15～25wt％和8～13wt％。
23、第三方面，本专利技术提供了所述氧化硫副球菌或所述微生物制剂在促进植物生长中的应用。
24、第四方面，本专利技术提供了所述氧化硫副球菌或所述微生物制剂在促进重金属胁迫下植物生长中的应用。
25、作为优选，所述重金属为镉、铬和铅中的一种或多种。
26、作为优选本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一株耐受土壤重金属污染的氧化硫副球菌，其特征在于，所述氧化硫副球菌命名为xhzg01，已在2023年6月28日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.27722，微生物分类命名为Paracoccus sulfuroxidans。
2.一种可促进植物生长的微生物制剂，其特征在于，含有如权利要求1所述氧化硫副球菌。
3.如权利要求2所述的微生物制剂，其特征在于，还含有壳寡糖、鱼蛋白和槐糖脂。
4.如权利要求3所述的微生物制剂，其特征在于，所述壳寡糖的制备方法包括以下步骤：
5.如权利要求2或3所述的微生物制剂，其特征在于，所述微生物制剂中，所述氧化硫副球菌的含量为3.2×1010~1.6×1011CFU/g。
6.如权利要求3或4所述的微生物制剂，其特征在于，所述微生物制剂中，壳寡糖、鱼蛋白和槐糖脂的含量分别为45~55wt%、15~25wt%和8~13wt%。
7.如权利要求1所述氧化硫副球菌或如权利要求2~6之一所述微生物制剂在促进植物生长中的应用。
8.
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述重金属为镉、铬和铅中的一种或多种。
10.如权利要求8所述的应用，其特征在于，在所述应用中，将所述氧化硫副球菌或所述微生物制剂与单质硫配合施用。
...【技术特征摘要】
1.一株耐受土壤重金属污染的氧化硫副球菌，其特征在于，所述氧化硫副球菌命名为xhzg01，已在2023年6月28日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc no.27722，微生物分类命名为paracoccus sulfuroxidans。
2.一种可促进植物生长的微生物制剂，其特征在于，含有如权利要求1所述氧化硫副球菌。
3.如权利要求2所述的微生物制剂，其特征在于，还含有壳寡糖、鱼蛋白和槐糖脂。
4.如权利要求3所述的微生物制剂，其特征在于，所述壳寡糖的制备方法包括以下步骤：
5.如权利要求2或3所述的微生物制剂，其特征在于，所述微生物制剂中，所述氧化硫副球菌的含量...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑刚，姚燕来，刘妍，石爱琴，贾保磊，蒲中机，朱婧，
申请(专利权)人：湘湖实验室农业浙江省实验室，
类型：发明
国别省市：
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