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一株巨大普里斯特氏菌ZS-3及其应用制造技术

技术编号:40320453 阅读:7 留言:0更新日期:2024-02-09 14:16
本发明专利技术公开了一株巨大普里斯特氏菌ZS‑3及其应用,属于微生物技术领域。本发明专利技术的巨大普里斯特氏菌ZS‑3,其分类命名为Priestia megaterium ZS‑3,已保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为:CCTCC M 20231406,保藏日期:2023年08月10日,保藏地址为:中国武汉武汉大学。本发明专利技术的巨大普里斯特氏菌ZS‑3具有生产海藻糖/氨基酸/胞外多糖、吸收Na<supgt;+</supgt;与K<supgt;+</supgt;、生产腐胺/精胺/亚精胺/吲哚乙酸的能力;接种ZS‑3,显著提高了盐碱土中酸性磷酸酶和蔗糖酶活性,提高了中性土壤中酸性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性,并且促进盐渍土壤和中性土壤中樟树根面积、株高和茎干的生物量增加。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微生物,更具体地说,涉及一株巨大普里斯特氏菌zs-3及其应用。


技术介绍

1、全球约三分之一的农业用地受到盐碱化的影响,限制了种植生态系统的生产力和可持续性。植物促进生长的根际细菌(pgpr)已成为该问题的潜在解决方案。pgpr可以通过提高土壤肥力和植物抗逆性而提高作物产量。然而,pgpr在缓解植物胁迫方面的应用是有限的,还需要进一步研究。

2、细菌在具有挑战性的高盐环境中存活是可能的,其可通过不同的方式适应高盐浓度下生活(ramadoss et al.,2013)。最常见的策略之一是积累相容性渗透溶质,例如糖类、氨基酸及其衍生物、多元醇及其衍生物等(yancey,2005;schroeter et al.,2013;kirschet al.,2019)。这些分子充当渗透压溶解物,保护细胞免受损害,同时维持正常的细胞功能(brill et al.,2011)。胞外多糖(eps)也作为保护机制之一,它在养分吸收、聚集、粘附到植物根系表面和生物膜形成方面起着至关重要的作用(dave et al.,2016;shukla anddave,2018)。此外,革兰氏阴性菌可改变脂肪酸饱和度或磷脂组成来改变膜组成,以更好地应对膨胀压力的变化(romantsov et al.,2009)。

3、巨大芽孢杆菌(bacillus megaterium)是一株典型的革兰氏阳性菌,在生物
拥有众多专利和工业应用(biedendieck et al.,2021)。在农业生产中,正如在不同作物上反复验证的那样,b.megaterium用于植物促生及生物/非生物控制的巨大潜力已被表征(abdel motaleb et al.,2020;acurio vásconez et al.,2020;wang et al.,2020)。先前的工作表明巨大普里斯特氏菌zs-3可通过促进光合作用、减轻氧化和渗透胁迫、调整根系架构及诱导系统抗性帮助拟南芥缓解盐胁迫(shi etal.,2022)。然而,盐碱环境中菌株巨大普里斯特氏菌zs-3如何调控自身的代谢适应性、如何在压力环境中生存并促进植物生长尚不清楚。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题,本专利技术所要解决的技术问题在于提供一株巨大普里斯特氏菌zs-3,满足使用需求。本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供巨大普里斯特氏菌zs-3在提高土壤中酸性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性中的应用,用于提高土壤肥力。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案如下:

3、一株巨大普里斯特氏菌zs-3,其分类命名为priestia megaterium zs-3,已保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为:cctcc m 20231406,保藏日期:2023年08月10日,保藏地址为:中国武汉武汉大学。

4、巨大普里斯特氏菌zs-3在提高土壤中酸性磷酸酶活性中的应用。

5、巨大普里斯特氏菌zs-3在生产海藻糖中的应用。

6、巨大普里斯特氏菌zs-3在生产氨基酸中的应用。

7、所述氨基酸为谷氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、丙氨酸、甘氨酸、和精氨酸。

8、巨大普里斯特氏菌zs-3在生产胞外多糖(eps)中的应用。

9、巨大普里斯特氏菌zs-3在吸收na+与k+中的应用。

10、巨大普里斯特氏菌zs-3在生产腐胺、精胺、亚精胺、吲哚乙酸中的应用。

11、巨大普里斯特氏菌zs-3在提高盐碱土中酸性磷酸酶和蔗糖酶活性中的应用。

12、巨大普里斯特氏菌zs-3在提高中性土壤中酸性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性中的应用。

13、巨大普里斯特氏菌zs-3在促进樟树根面积增加、促进樟树株高增加、促进樟树茎干的生物量增加中的应用。

14、相比于现有技术,本专利技术的有益效果为:

15、1)本专利技术巨大普里斯特氏菌zs-3的盐耐受性和存活率随着盐浓度的增加而降低。与对照相比,3%、5%和7%盐胁迫下,巨大普里斯特氏菌zs-3菌体干重分别增加了78.97%,78.17%和37.08%。在9%盐胁迫下,菌体的干重显著低于对照。

16、2)本专利技术巨大普里斯特氏菌zs-3体内海藻糖的含量随着nacl浓度的增加而逐渐增加。与无盐胁迫的处理相比,在3%、5%和7%nacl胁迫时,海藻糖的含量分别增加了56.24%,87.43和466.67%。

17、3)本专利技术巨大普里斯特氏菌zs-3体内谷氨酸(glu)含量随着盐度的增加而逐渐降低,在3%、5%和7% nacl胁迫下,与对照相比,分别增加了374、320和150倍。苏氨酸(thr),天冬氨酸(asp),脯氨酸(pro),丙氨酸(ala),甘氨酸(gly)和精氨酸(arg)等6种氨基酸仅在盐胁迫时出现积累,而脯氨酸(pro)的浓度随着渗透压力的增加而逐渐积累。

18、4)本专利技术巨大普里斯特氏菌zs-3在不同盐浓度下均可分泌胞外多糖(eps)。与对照相比,5%和7%处理中,胞外多糖(eps)产量分别增加了95和150倍。

19、5)与0%处理相比,在3%、5%和7% nacl浓度下,接种巨大普里斯特氏菌zs-3的处理中na+浓度明显升高,表明zs-3转化并吸收环境中na+。当nacl浓度大于5%时,菌株zs-3开始在盐生生长和适应过程中累积高浓度k+来平衡胞内外k+/na+的平衡。

20、6)本专利技术巨大普里斯特氏菌zs-3具有分泌腐胺、精胺、亚精胺、iaa的能力。第1、3、5和7天zs-3的iaa产量分别为11.48、12.87、12.86、12.60μg/ml。

21、7)本专利技术盐渍土接种zs-3后,与对照组相比,酸性磷酸酶活性分别增加了17.76%(30d)、9.86%(60d)和13.12%(90d);中性土壤接种zs-3后,与对照组相比,酸性磷酸酶活性分别增加了14.29%(30d)、8.45%(60d)和10.49%(90d)。zs-3对盐碱土中脲酶活性无显著性影响;第60d和90d时,菌株zs-3显著改善了中性土壤中脲酶的活性。施用zs-3显著提高了根际土壤蔗糖酶的活性,接种30d时,与对照相比,盐渍土和中性土的土壤蔗糖酶活性分别增加了26.69%和14.35%。第60d,这种活性差异依然存在。

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【技术保护点】

1.一株巨大普里斯特氏菌ZS-3,其分类命名为Priestia megaterium ZS-3,已保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为:CCTCC M 20231406,保藏日期:2023年08月10日,保藏地址为:中国武汉武汉大学。

2.权利要求1所述的巨大普里斯特氏菌ZS-3在生产海藻糖中的应用。

3.权利要求1所述的巨大普里斯特氏菌ZS-3在生产氨基酸中的应用。

4.根据权利要求3所述的巨大普里斯特氏菌ZS-3在生产氨基酸中的应用,其特征在于,所述氨基酸为谷氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、丙氨酸、甘氨酸、和精氨酸。

5.权利要求1所述的巨大普里斯特氏菌ZS-3在生产胞外多糖中的应用。

6.权利要求1所述的巨大普里斯特氏菌ZS-3在吸收Na+与K+中的应用。

7.权利要求1所述的巨大普里斯特氏菌ZS-3在生产腐胺、精胺、亚精胺、吲哚乙酸中的应用。

8.权利要求1所述的巨大普里斯特氏菌ZS-3在提高盐碱土中酸性磷酸酶和蔗糖酶活性中的应用。

9.权利要求1所述的巨大普里斯特氏菌ZS-3在提高中性土壤中酸性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性中的应用。

10.权利要求1所述的巨大普里斯特氏菌ZS-3在促进樟树根面积增加、促进樟树株高增加、促进樟树茎干的生物量增加中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一株巨大普里斯特氏菌zs-3,其分类命名为priestia megaterium zs-3,已保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为:cctcc m 20231406,保藏日期:2023年08月10日,保藏地址为:中国武汉武汉大学。

2.权利要求1所述的巨大普里斯特氏菌zs-3在生产海藻糖中的应用。

3.权利要求1所述的巨大普里斯特氏菌zs-3在生产氨基酸中的应用。

4.根据权利要求3所述的巨大普里斯特氏菌zs-3在生产氨基酸中的应用,其特征在于,所述氨基酸为谷氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、丙氨酸、甘氨酸、和精氨酸。

5.权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:史丽娜祝晓霞钱婷叶建仁
申请(专利权)人:南京林业大学
类型:发明
国别省市:

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