一株具有水稻促生功能的根瘤菌及其用途制造技术

本发明专利技术公开了具有促进植物生长功能的根瘤菌及其用途。该根瘤菌是祁阳根瘤菌(Rhizobium?qiyangensis)ZYY136，在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏号为CGMCC?No.5171。本发明专利技术所提供的祁阳根瘤菌(Rhizobium?qiyangensis)ZYY136?CGMCC?No.5171分泌IAA的能力可达到98.65μg每毫升OD600值为1的祁阳根瘤菌(Rhizobium?qiyangensis)ZYY136?CGMCC?No.5171发酵液；固氮酶活性为12.18nmol·mg-1·h-1；浸种处理后水稻植株其地上部鲜重质量相对未接种的阴性对照组增加133.36％；干重质量相对未接种阴性对照组增加150％；植株高度相对未接种阴性对照组增加30.27％。这表明祁阳根瘤菌(Rhizobium?qiyangensis)ZYY136?CGMCC?No.5171菌株对水稻具有较强的促生作用，有利于其在农业生产上的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有促进植物生长功能的根瘤菌及其用途。
技术介绍
植物内生菌是指能够定殖在植物各种组织和器官的细胞间或细胞内、并与植物建立和谐联合关系的一类微生物，包括真菌和细菌。一部分植物内生细菌可通过分泌生长素，富集根际土壤中的铁离子和固氮作用等不同机制，对植物发挥抗生促生作用，为我们提供了一类新的微生物资源。近年来，有关植物内生细菌的论著数量日趋增加，随着植物内生细菌研究的深入，不同学者从不同植物中不仅分离鉴定出多种细菌新种，还获得了一大批具 有防病、促生或固氮等生物学功能的内生细菌，显示出了良好的研究和应用前景，已成为植物学、微生物学、植物保护学及植物育种学等多学科的研究热点。近年来的研究发现，在自然条件下，根瘤菌作为多种非豆科植物的内生菌广泛存在，如棉花、玉米、小麦、油菜、甘蔗、胡萝卜、水稻等植物。从不同地区不同品种的水稻中，已报道的内生根瘤菌主要包括如下Rhizobium leguminosarum、R. loti、R. oryza、Bradyrhizobium elkanii、B. japonicum、Azorhizobium cau Linodans^Ensifer (Sinorhizobium)meliloti^Mesorhizobium hukuii 以及 Agrobacterium 属不同种的菌株等，同时还从在水稻根部分离到可与菜豆结瘤的Burkholderia cepacia菌株,根瘤菌能够定殖在植株根、茎、叶组织但并不形成真正的根瘤。目前的许多试验已经证明，根瘤菌对水稻的生长有着促进作用。在埃及，将水稻和埃及车轴草进行轮作系统已经有几个世纪的历史，这种轮作系统好像是R. leguminosarum bv. trifolii的生物库。从水稻根内分离到的R. leguminosarum bv. trifolii接种水稻的田间试验表明，根瘤菌可以显著地提高水稻的产量和氮利用率(Nitrogen-use efficiency, NUE),并增加产量的30%或者更高，尤其是施肥量在推荐水平的三分之一的情况下增产更加明显。然而，进一步研究表明，产量的增加并不是因为生物固氮作用，而是归功于根的结构变化，通过根瘤菌分泌的植物生长素IAA和GA7刺激根的结构发生改变，加强了对氮和土壤中其他营养物地摄取，从而促进作物的增长，增加作物产量及氮利用率。Biswa等用六种不同的根瘤菌接种水稻也得到上述相似的结果，可分别提高水稻产量的8% -22%和秸杆产量4% -19%, N、P、K的吸收增长10% -28%, Fe的吸收增长10% -64%。利用N15同位素研究同样发现，氮吸收的增加并非是因为生物固氮，而是产生IAA及根的结构变化。Singh等分离自无菌水稻根部、可与扁豆结瘤固氮的三株菌，其中两株属于Burkholderia cepacia,另一株为R. leguminosarumbv. phaseoli，在温室条件下，可显著促进水稻产量和植物量。还有研究发现，接种根瘤菌对水稻植株的光合作用产生影响，并提高水稻产量。也有报道根瘤菌在水稻植株中具有固氮功能。在非洲，Chaintreuil等从敏感和萌(Aeschynomene sensitiva,一种豆科植物)生长的湿地中采集的野生稻根部分离到20株慢生根瘤菌菌株，在温室条件下接种水稻，用乙烯还原法可以测得固氮酶活性，并可以提高水稻产量20%。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供能够促进植物生长，有效固氮的细菌。本专利技术所提供的细菌为祁阳根瘤菌(Rhizobium qiyangensis) ZYY136,该菌株已于2011年08月19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(简称CGMCC，地址为北京市朝阳区北辰西路I号院3号)，保藏编号为CGMCC No. 5171。本专利技术的另一个目的是提供一种菌剂，它的活性成分为所述的祁阳根瘤菌(Rhizobium qiyangensis)ZYY136CGMCC No. 5171。该菌剂除包含作为活性成分的祁阳根瘤菌(Rhizobium qiyangensis)ZYY136CGMCC No. 5171外，还可包括辅料，如草炭、动物的粪便、各类作物的秸杆、松壳、稻 草、花生皮等。该菌剂可用于促进植物生长、用于固氮、用于产生固氮酶、用于产生吲哚乙酸(IAA)等。在本专利技术的实施例中所述植物具体为水稻。所述的祁阳根瘤菌(Rhizobiumqiyangensis)ZYY136CGMCC No. 5171 在制备下述I)-4)中任一的菌剂中的应用也属于本专利技术的保护范围I)用于促进植物生长的菌剂；2)用于固氮的菌剂；3)产生固氮酶的菌剂；4)产生吲哚乙酸(IAA)的菌剂。在本专利技术的实施例中所述植物具体为水稻。所述的祁阳根瘤菌(Rhizobiumqiyangensis)ZYY136CGMCC No. 5171、或所述菌剂在促进植物生长、生产固氮酶、及生产生物有机肥中的应用也属于本专利技术的保护范围。在本专利技术的实施例中所述植物具体为水稻。本专利技术的再一个目的是提供一种生物有机肥，所述生物有机肥含有所述的祁阳根瘤菌(Rhizobium qiyangensis)ZYY136CGMCC No. 5171、或所述的菌剂。本专利技术的又一个目的是提供培养所述祁阳根瘤菌(Rhizobium qiyangensis)ZYY136CGMCC No. 5171的方法，该方法包括将祁阳根瘤菌(Rhizobium qiyangensis)ZYY136CGMCC No. 5171在用于培养根瘤菌的培养基中培养的步骤。本专利技术的又一个目的是提供所述菌剂的制备方法，该方法包括如下步骤将所述的祁阳根瘤菌(Rhizobium qiyangensis)ZYY136CGMCC No. 5171作为活性成分,得到所述菌剂。本专利技术经分泌植物生长素性能及固氮酶活性促生功能测定及大试管和盆栽实验发现，祁阳根瘤菌(Rhizobium qiyangensis)ZYY136CGMCC No. 5171对水稻有较强促生作用，体现在以下几方面每毫升0D600值为I的祁阳根瘤菌(Rhizobium qiyangensis)ZYY136CGMCC No. 5171 发酵液分泌 IAA 量达 98. 65 y g ;祁阳根瘤菌(Rhizobiumqiyangensis) ZYY136CGMCC No. 5171 的固氣酶活性为 12. 18nmol mg 1 h 1 ;祁阳根瘤菌(Rhizobium qiyangensis)ZYY136CGMCC No. 5171菌株浸种处理，水稻植株地上部鲜重质量相对未接种的阴性对照组增加133. 36% ;干重质量相对未接种的阴性对照组增加150% ;植株高度相对未接种的阴性对照组增加30.27%。这表明祁阳根瘤菌(Rhizobiumqiyangensis) ZYY136CGMCC No. 5171能够分泌植物生长素IAA，又具有较高固氮酶活性，可在其生长过程中为植物体输送必要的氮素营养，盆栽结果更加直观的显示其对水稻具有较强的促生作用，有利于其在农业生产上的应用。附图说明图I为灭菌土盆栽的水稻幼苗。其中CK表示以无菌水代替祁阳根瘤菌(Rhizo本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.祁阳根瘤菌(Rhizobiumqiyangensis) ZYY136,它在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为CGMCC No. 5171。2.一种菌剂，它的活性成分为权利要求I所述的祁阳根瘤菌(Rhizobiumqiyangensis)ZYY136CGMCC No. 5171。3.根据权利要求2所述的菌剂，其特征在于所述菌剂为下述I)-4)中任一的菌剂 1)用于促进植物生长的菌剂； 2)用于固氮的菌剂； 3)产生固氮酶的菌剂； 4)产生吲哚乙酸的菌剂。4.权利要求I 所述的祁阳根瘤菌(Rhizobium qiyangensis)ZYY136CGMCC No. 5171 在制备下述I)-4)中任一的菌剂中的应用 1)用于促进植物生长的菌剂； 2)用于固氮的菌剂； 3)产生固氮酶的菌剂； 4)产生吲哚乙酸的菌剂。5.权利要求I 所述的祁阳根瘤菌(Rhizobium qiyangensis)ZYY136CGMCCNo. 5171、或权利要求2或3所述菌剂在促进植物生长中的应用；或 权利要求I所述的祁阳根瘤菌(Rhizobium...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓霞，曹艳花，高菊生，马晓彤，曹卫东，姜瑞波，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，
类型：发明
国别省市：