System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一株根瘤菌及其生产的微生物胞外多糖和应用制造技术_技高网

一株根瘤菌及其生产的微生物胞外多糖和应用制造技术

技术编号:40249270 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-02 22:44
本发明专利技术公开一株根瘤菌及其生产的微生物胞外多糖和应用,本发明专利技术提供的根瘤菌可利用简单培养基高产胞外多糖,发酵成本较低,其多糖发酵液在低浓度下可以促进植物发芽、生长并且提高耐盐碱、耐干旱性能,可以广泛应用到盐碱干旱地区以及设施农业的种植过程中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物,具体涉及微生物菌株根瘤菌rhizobium sp.cs,其胞外多糖聚合物的发酵制备以及在促进植物发芽、生长并且提高耐盐碱、耐干旱性能中的应用。


技术介绍

1、中国盐渍土或称盐碱土的分布范围广、面积大、类型多,总面积约1亿公顷。盐胁迫和干旱胁迫是导致农业生产力下降的最严重的非生物胁迫之一。与正常生长条件相比,高盐浓度和高渗透压会抑制植物细胞正常的生理代谢过程,从而导致植株生长缓慢甚至植株枯萎死亡。在实际生产中,种植2-3年的温室,由于土壤中盐分积累,会对蔬菜生产表现出抑制作用。种植年限较长的日光温室,由于盐分积累蔬菜出现生长矮小、甚至死亡现象,导致很多设施菜田荒废造成极大浪费。干旱也是造成农作物减产或者死亡的重要原因。目前,有各种方法来应对盐胁迫和干旱胁迫以减缓植物损伤,包括开发耐盐、耐旱作物、改善土壤理化性质和添加外源生物刺激因子等。其中,利用生物刺激因子被证明是提高植物耐盐抗旱性的一种有效且简单的方法,如依克多因、壳寡糖等。当生物刺激因子施用于植物或其根际周围时,能够促进植物的自然生理代谢,增强营养物质的吸收及利用,提升非生物胁迫抗性,提高品质和产量。

2、微生物胞外多糖(eps)是微生物的次级代谢产物。在根际微生物pgpr菌株与植物的互作机制中,微生物胞外多糖对于促进植物生长和增强抗逆性有着极大的应用潜力。首先,微生物胞外多糖可以利用其物理特性保护植物,多糖聚合物可以在植物根部的土壤中形成具有高水势并且具有强保水能力的胶囊,从而保持植物根部水分供给进而增强植物的抗逆能力。其次,由于微生物胞外多糖大多数是含有羟基、羧基、酰胺、硫酸盐、磷等的离子化官能团的酸性杂多糖,可以与多种金属阳离子发生吸附和絮凝,最终在植物的根部形成一种保护性的生物膜来缓解盐胁迫或者重金属胁迫对与植物根系的伤害。此外,微生物胞外多糖对于植物的生长还存在潜在的激发和刺激效应,从而最终起到促生长的作用。

3、根瘤菌是农业上常见的植物根际益生菌。目前,在农业上主要是把根瘤菌用作活性菌剂,通常与肥料混合后加入到宿主植物生长的土壤环境之中,有助于植物更好的吸收营养,起到抗逆和促生的作用。但是,这种活性菌剂的活性稳定性及其在土壤中存活率、与土著微生物的竞争性等均存在较大的不确定性。


技术实现思路

1、本专利技术的第一目的在于提供一株根瘤菌,该根瘤菌分离自盐碱地,可高效产多糖,且其多糖产物可用于促进植物生长及提升植物耐盐和耐旱性能。

2、为实现上述技术目的,本专利技术采用如下技术方案:

3、一株根瘤菌,其分类命名为根瘤菌(rhizobium sp.)cs,保藏编号为cctcc no:20231928。

4、本专利技术的第二目的在于提供上述根瘤菌在生产多糖类生物聚合物中的应用。

5、作为一种优选的实施方式,包括:

6、将所述根瘤菌经种子培养、发酵培养得到发酵液;

7、将所述发酵液经醇沉、烘干至恒重得到多糖粗品;

8、将所述多糖粗品溶于水后加入有机溶剂脱蛋白,脱蛋白后的多糖产品经透析、干燥,制得多糖纯品。

9、作为一种优选的实施方式,所述根瘤菌在碳源、氮源、无机盐组成的培养基中发酵培养产多糖,其中,氮源为无机氮源和有机氮源组成的复合氮源,其中氮源总用量<2g/l,有机氮源用量<0.5g/l。

10、本专利技术的第三目的在于提供一种多糖类生物聚合物,该多糖类生物聚合物通过上述根瘤菌生产获得。

11、作为一种优选的实施方式,所述多糖类生物聚合物不含糖醛酸,其主要单糖成分为半乳糖和葡萄糖,其质量比为1:9~11;所述半乳糖和葡萄糖在多糖类生物聚合物中的质量占比>95%。

12、本专利技术的第四目的在于提供上述根瘤菌在植物促生中的应用。

13、作为一种优选的实施方式,所述根瘤菌以灭活发酵液或多糖溶液的形式用于植物促生;

14、所述灭活发酵液为根瘤菌发酵生成的含多糖的发酵液,经灭活后使用;

15、所述多糖溶液为从所述含多糖的发酵液提取的多糖纯品加水稀释后配制的溶液。

16、作为一种优选的实施方式,所述灭活发酵液的制备方式为:

17、将所述根瘤菌经种子培养、发酵培养得到发酵液,将所述发酵液经热处理灭活微生物后添加防腐剂,即灭活发酵液。

18、作为一种优选的实施方式,所述根瘤菌在碳源、氮源、无机盐组成的培养基中发酵培养产多糖,其中,氮源为无机氮源和有机氮源组成的复合氮源,其中氮源总用量<2g/l,有机氮源用量<0.5g/l。

19、作为一种优选的实施方式,所述根瘤菌在干旱、盐碱环境中应用于植物促生。

20、作为一种优选的实施方式,所述植物为农作物小麦或果蔬作物黄瓜。

21、本专利技术的cs菌株,其发酵液或多糖提取物可用于促进植物生长及提升植物耐盐性能和耐旱性能,具有显著的技术经济性。

22、本专利技术具有如下有益效果:

23、(1)所述根瘤菌可在基础培养基中高产cs多糖,cs多糖发酵成本低、发酵工艺简单、发酵周期较短、发酵产量较高(15-20g/l),具有优越的放大生产潜力;

24、(2)所述根瘤菌的发酵产物可以灭活发酵液或多糖溶液的形式用于植物促生,增强植物的抗盐碱胁迫和抗干旱胁迫,且用量低;

25、(3)相比活性根瘤菌菌剂而言,根瘤菌多糖的发酵工艺简单、稳定性好、货架期长,存储条件更为简单,作用对象更为宽泛,更适于开发成商品。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一株根瘤菌,其分类命名为根瘤菌(Rhizobium sp.)CS,保藏编号为CCTCC NO:20231928。

2.权利要求1所述根瘤菌在生产多糖类生物聚合物中的应用。

3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,包括:

4.一种多糖类生物聚合物,其特征在于,通过权利要求1所述根瘤菌生产获得。

5.根据权利要求4所述的多糖类生物聚合物,其特征在于,所述多糖类生物聚合物不含糖醛酸,其主要单糖成分为半乳糖和葡萄糖,其质量比为1:9~11;所述半乳糖和葡萄糖在多糖类生物聚合物中的质量占比>95%。

6.权利要求1所述根瘤菌在植物促生中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述根瘤菌以灭活发酵液或多糖溶液的形式用于植物促生;

8.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述灭活发酵液的制备方式为:

9.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述根瘤菌在碳源、氮源、无机盐组成的培养基中发酵培养产多糖,其中,氮源为无机氮源和有机氮源组成的复合氮源,其中氮源总用量<2g/L,有机氮源用量<0.5g/L。

10.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述根瘤菌在干旱、盐碱环境中应用于植物促生。

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【技术特征摘要】

1.一株根瘤菌,其分类命名为根瘤菌(rhizobium sp.)cs,保藏编号为cctcc no:20231928。

2.权利要求1所述根瘤菌在生产多糖类生物聚合物中的应用。

3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,包括:

4.一种多糖类生物聚合物,其特征在于,通过权利要求1所述根瘤菌生产获得。

5.根据权利要求4所述的多糖类生物聚合物,其特征在于,所述多糖类生物聚合物不含糖醛酸,其主要单糖成分为半乳糖和葡萄糖,其质量比为1:9~11;所述半乳糖和葡萄糖在多糖类生物聚合物中的质量占比>95%。

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【专利技术属性】
技术研发人员:李霜杨昌胜刘仕仙陶惟一
申请(专利权)人:南京工业大学
类型:发明
国别省市:

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