控制靶微生物的方法技术

本发明专利技术提供了控制靶微生物的方法，所述方法的特征在于在所述靶微生物和其它微生物共存的培养系统中加入了外源性的环境因子，所述外源性的环境因子为其它微生物提供了有利的生长条件，而为靶微生物提供了不利的生长条件。所述外源性环境因子是可被上述其它微生物同化而不能被靶微生物同化的有机物，其包括糖，氨基酸，低级链烷醇胺和有机酸等。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及控制特定靶微生物生长的方法，更优选涉及在用微生物纯化污染土壤的纯化处理之后控制人为加入的微生物生长，藉此恢复土著微生物菌群的方法。本专利技术还涉及控制被病原体微生物污染的土壤中的所述病原体微生物的方法。然而，上述任一种方法都有其自身的问题。例如，由于使用自杀系统的方法基于不适用于野外(开放系统)的重组技术，因此其用途是不确定的。化学和物理灭菌法的缺点是包括土壤微生物的所有微生物都成为灭菌的目标，因此会扰乱生态系统。另外，在使用营养缺陷型微生物时也有风险，即反向突变的存在可能会使营养缺陷型消失。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种新的恢复土壤中的土著微生物菌群的方法，所述方法不具有常规方法的缺点。为了解决上述问题，本专利技术一般性地提供了，所述方法的特征在于在所述靶微生物和其它微生物共存的培养系统中加入了外源性的环境因子，所述外源性的环境因子为其它微生物提供了有利的生长条件，而为靶微生物提供了不利的生长条件。上述外源性环境因子是可被上述其它微生物同化而不能被靶微生物同化的有机物。优选有机物是简单的化合物，如糖，氨基酸，低级链烷醇胺和有机酸。有机物取决于靶微生物。例如，当微生物为伯克氏菌(Burkholderia)属的N16-1菌株时，所述有机化合物优选为氨基酸D-丝氨酸。当微生物为Ralstonea solanacearum时，所述有机化合物优选为氨基酸D-丝氨酸或乙醇胺。本文所用术语靶微生物”指的是该微生物是降解污染物的微生物或病原体细菌。图2图示了D-丝氨酸对土壤中的NKR菌株生长的控制效应。图3图示比较了蔗糖和D-丝氨酸的生长控制效应。图4图示了D-丝氨酸对不同土壤中的NKR菌株生长的控制效应。图5图示了D-丝氨酸代谢物对土壤中的NKR菌株生长的控制效应。图6图示了D-丝氨酸对土壤中的R.solanacearum OE-1菌株生长的控制效应。图7图示了D-丝氨酸对土壤中的R.solanacearum OE1-1菌株生长的控制效应。图8图示了由图7所述实验测得的土壤总细胞量。图9图示了乙醇胺对土壤中的R.solanacearum OE1-1菌株生长的控制效应。附图说明图10图示了由图9所述实验测得的土壤总细胞量。图11用照片显示出在被R.solanacearum OE1-1菌株污染的土壤中加入不同量的D-丝氨酸之后，番茄植株的萌发和生长情况，其中A表示加入0ppm D-丝氨酸得到的结果，B表示加入500ppm D-丝氨酸得到的结果，C表示加入2500ppm D-丝氨酸得到的结果，D表示加入5000ppm D-丝氨酸得到的结果。专利技术的实施方案一般说来，使用本专利技术可促使多种微生物共存的系统中的其它微生物生长而控制特定微生物的生长，一般在通过生物除污处理被污染的土壤之后使用本专利技术以恢复天然的微生物系统。或者，也可使用本专利技术来纯化被病原体微生物污染的土壤。因此，为了纯化被污染物污染的土壤，生物除污包括在欲处理的土壤中接种能同化和/或降解污染物的微生物从而降解并除去土壤中的污染物。结果，在土壤的处理过程完成之后，人为加入土壤中的可降解污染物的微生物也在土壤中定居下来。因此，处理完污染的土壤之后，必需控制处理所用微生物的生长并恢复土著微生物菌群。或者，如果植物病原体微生物在农场大量产生或急剧增加，必需控制所述病原体而维持土著微生物菌群。因此，根据本专利技术的方法，在需经纯化处理的土壤中加入了不能被降解污染物的微生物同化但能被土著微生物同化的有机物。这会促进土著微生物的生长，结果，降解污染物的微生物的生长受到控制，从而从土壤中消失。或者，已产生或繁殖的病原体的生长受到控制而消失。本专利技术的方法可用于处理被污染物污染的土壤，所述污染物包括例如有机氯化合物，如三氯乙烯(TCE)和二氯乙烯；石油烃，如酚和重油；农药，如2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)和多氯酚(pantachlorophenol)。为了处理这些污染物，可使用如白腐菌的真菌，如伯克氏菌属和假单胞菌属的细菌和其它细菌。或者，可使用这些微生物处理病原体微生物大量产生或急剧增加的土壤。不能被靶微生物同化但能被土著微生物同化的有机化合物类型随靶微生物类型而变化，根据本专利技术公开的内容可以对其进行实验性选择。常规使用的微生物学检测方法可确定特定的微生物是否能同化有机物。例如，通过在含有受试有机化合物作为唯一碳源或氮源的固体培养基或液体培养基中接种微生物，然后观察菌落的产生或培养基的密度即可进行检测。或者，在含有氧化-还原指示剂和经培养的受试微生物的培养基中加入受试的有机化合物，根据培养基中由氧化-还原指示剂产生的颜色或其生色强度即可测定微生物的同化能力。然而，本专利技术中不能总是使用不能被靶微生物同化但能被土著微生物同化的那些有机化合物。例如，如果那些不能被降解污染物之微生物或植物病原体微生物同化的有机物被土著微生物降解，而降解产物或死亡的土著微生物能被降解污染物之微生物或病原体同化的话，所述有机物甚至能促进所述微生物的生长。在这种情况下，如果其降解产物对降解污染物之微生物或病原体微生物的生长促进作用是永久性的而不是瞬时的(更优选后者)，它们就不适于用作本专利技术的有机物。因此，必需通过使用特定的降解污染物之微生物或病原体微生物进行同化试验来选择(初步筛选)候选有机化合物，然后检测(二次筛选)它们对本专利技术是否真的有用。根据本专利技术公开的内容易于进行这一检测试验。例如，收集欲被降解的特定土壤，以几百ppm至几千ppm的浓度在其中加入受试的有机化合物。将受试的微生物(降解污染物之微生物或病原体微生物)接种于土壤中，然后于室温下进行保温。在保温期间或在保温一段时间之后统计受试微生物的数目，以选择导致降解污染物之微生物或病原体微生物数目减少的有机物，根据本专利技术的公开内容可进行上述试验。在上述试验中，需要示差计数土壤中降解污染物之微生物或病原体微生物的数目，使用可选择性计数受试微生物的培养基可做到这一点。通过使降解污染物之微生物或病原体微生物变为药物抗性，如抗生素抗性即可容易地实现此目的。例如，通过赋予降解污染物之微生物以普通土著微生物所不具有的抗生素抗性，并在含有所述抗生素的固体培养基或不含抗生素的固体培养基上培养土壤样品，降解污染物的微生物仅在含有抗生素的固体培养基上形成菌落(或大菌落)，籍此，通过测定菌落的数目可示差计数微生物的数目。接着，为了筛选本专利技术的有机物，根据常规方法可相对较容易地赋予降解污染物的微生物以药物抗性，如抗生素抗性。例如，通过导入质粒或转座子可导入药物抗性基因。或者，可在例如含有抗生素的液体培养基中培养降解污染物的微生物，并在含有较高浓度抗生素的培养基中培养繁殖的微生物，将这种富集传代培养重复多次。或者，在含有一定浓度抗生素的固体培养基上培养降解污染物的微生物以使微生物形成菌落，然后在含有较高浓度抗生素的固体培养基上培养所述菌落以使微生物形成菌落，将这种富集传代培养重复多次。至于上述外源性环境因子，优选为糖，氨基酸，低级链烷醇胺和有机酸等。糖优选为蔗糖，氨基酸优选为D-氨基酸，如D-丝氨酸，D-丙氨酸，D-半胱氨酸等。低级链烷醇胺优选为具有1至5个碳的链烷醇胺，如乙醇胺。有机酸优选为链烷酸，羟基链烷酸，酮酸或具有1至6个碳的酮酸，如丙酮酸。本文档来自技高网...

【技术保护点】
控制靶微生物的方法，所述方法的特征在于在所述靶微生物和其它微生物共存的培养系统中加入了外源性的环境因子，所述外源性的环境因子为其它微生物提供了有利的生长条件，而为靶微生物提供了不利的生长条件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：冈村幸治，村上直树，八木若奈，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]