本發(fa)明(ming)涉(she)及微生物，尤其涉(she)及一種產胞外多糖(tang)內(nei)生菌粘質沙雷氏菌及其應用。

背景技術：

1、近(jin)年來，土(tu)壤重金(jin)屬污(wu)(wu)染問題(ti)已成為公(gong)眾關(guan)注的重大問題(ti)之一(yi)。在我國(guo)，有超過2000公(gong)頃的土(tu)壤存在重金(jin)屬污(wu)(wu)染問題(ti)，尤以pb和cd最為嚴重。土(tu)壤pb、cd污(wu)(wu)染會(hui)造(zao)成土(tu)壤資源的嚴重破(po)壞，降(jiang)低土(tu)壤肥力(li)，抑制(zhi)植物生(sheng)長，導(dao)致作物減(jian)產、品(pin)質下降(jiang)，進而增加(jia)了農業經(jing)濟損失，給農業生(sheng)產帶來巨大威脅與挑戰(zhan)。同(tong)時，pb和cd通(tong)過農作物向食(shi)物鏈上游轉移(yi)，威脅人類和動(dong)物的健康。研究發現，pb和cd毒性具有協(xie)同(tong)作用且通(tong)常伴隨出現，容易導(dao)致復(fu)合(he)污(wu)(wu)染。因(yin)此，亟(ji)需采取有效(xiao)措施修復(fu)土(tu)壤重金(jin)屬pb、cd復(fu)合(he)污(wu)(wu)染，減(jian)輕(qing)環境污(wu)(wu)染壓力(li)，促進農業經(jing)濟發展。

2、與易破壞土(tu)壤(rang)(rang)結構、造成二次污(wu)染(ran)的(de)傳統物(wu)(wu)(wu)化方法相比(bi)，植(zhi)物(wu)(wu)(wu)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)(fu)被認為是(shi)一(yi)種環境友(you)好、節(jie)能(neng)高(gao)效(xiao)(xiao)且副(fu)作用(yong)(yong)少的(de)綠(lv)色修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)(fu)技術。然而(er)，土(tu)壤(rang)(rang)中重金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)含(han)量(liang)過(guo)(guo)高(gao)會導致(zhi)植(zhi)物(wu)(wu)(wu)因養分含(han)量(liang)不(bu)足和(he)(he)土(tu)壤(rang)(rang)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)性(xing)降(jiang)低(di)而(er)生(sheng)長減緩、生(sheng)物(wu)(wu)(wu)量(liang)減少，從而(er)降(jiang)低(di)植(zhi)物(wu)(wu)(wu)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)(fu)效(xiao)(xiao)率(lv)。研究發現(xian)，利(li)用(yong)(yong)土(tu)壤(rang)(rang)、微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)和(he)(he)植(zhi)物(wu)(wu)(wu)之(zhi)間的(de)生(sheng)態(tai)關(guan)系可(ke)以(yi)(yi)大大提(ti)(ti)(ti)高(gao)重金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)污(wu)染(ran)土(tu)壤(rang)(rang)的(de)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)(fu)效(xiao)(xiao)率(lv)。微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)(yi)改變重金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)有(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)性(xing)，增強植(zhi)物(wu)(wu)(wu)對重金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)吸收，提(ti)(ti)(ti)高(gao)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)(fu)效(xiao)(xiao)率(lv)；同(tong)時可(ke)以(yi)(yi)優化植(zhi)物(wu)(wu)(wu)生(sheng)長環境，提(ti)(ti)(ti)高(gao)植(zhi)物(wu)(wu)(wu)對重金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)耐受性(xing)，提(ti)(ti)(ti)高(gao)其抵御重金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)毒害的(de)能(neng)力；此外，植(zhi)物(wu)(wu)(wu)可(ke)以(yi)(yi)通過(guo)(guo)根系分泌糖類、氨基(ji)酸(suan)等有(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)質促進微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)的(de)生(sheng)長代謝。因此，利(li)用(yong)(yong)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)-植(zhi)物(wu)(wu)(wu)協(xie)同(tong)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)(fu)pb、cd污(wu)染(ran)土(tu)壤(rang)(rang)是(shi)綠(lv)色、有(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)的(de)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)(fu)措施(shi)，由(you)此篩選出具(ju)(ju)有(you)(you)(you)協(xie)同(tong)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)(fu)pb、cd污(wu)染(ran)土(tu)壤(rang)(rang)的(de)菌(jun)株和(he)(he)共(gong)生(sheng)植(zhi)物(wu)(wu)(wu)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)重要意義。

技術實現思路

1、鑒(jian)于此，本發明的目的之一是提供一種產(chan)胞外多糖內(nei)生(sheng)(sheng)菌粘質沙雷氏菌(serratia?marcescens)，其特征(zheng)在(zai)于，菌株編號(hao)(hao)為(wei)(wei)mj，保藏(zang)編號(hao)(hao)為(wei)(wei)cgmcc?no.30729，于2024年5月22日保藏(zang)于中(zhong)國微(wei)生(sheng)(sheng)物菌種保藏(zang)管理委(wei)員會普通微(wei)生(sheng)(sheng)物中(zhong)心(xin)，保藏(zang)地址為(wei)(wei)北(bei)京(jing)市朝陽區北(bei)辰西路1號(hao)(hao)院3號(hao)(hao)。

2、本發(fa)明(ming)的(de)目的(de)之二是提(ti)供上述粘質沙雷氏菌在生產產胞外(wai)多糖中的(de)應(ying)用。

3、優選地，所述(shu)產胞外多糖可吸附鉛和/或(huo)鎘。

4、本(ben)發明的(de)目的(de)之三是提供上(shang)述(shu)粘質沙雷氏菌在油葵(kui)(kui)(kui)(helianthus?annuus)中(zhong)定殖或(huo)促(cu)進(jin)油葵(kui)(kui)(kui)種子發芽(ya)或(huo)促(cu)進(jin)油葵(kui)(kui)(kui)生長或(huo)提高(gao)油葵(kui)(kui)(kui)中(zhong)葉綠素a、葉綠素b和(he)(he)類胡蘿(luo)卜(bu)素含量或(huo)提高(gao)油葵(kui)(kui)(kui)中(zhong)可溶(rong)性蛋白(bai)和(he)(he)可溶(rong)性糖含量中(zhong)的(de)應用。

5、優選地，所述油葵(kui)在(zai)鉛和/或鎘污染(ran)環境中生(sheng)長。

6、優選(xuan)地，所(suo)述促進油(you)葵生(sheng)長(chang)為(wei)促進油(you)葵株(zhu)高、莖長(chang)、根長(chang)、根尖(jian)數(shu)、植株(zhu)鮮重或植株(zhu)干重的(de)增加。

7、本發(fa)明的目的之四是提供上(shang)述粘質沙雷氏(shi)菌在(zai)促進(jin)油(you)(you)(you)(you)葵對鉛(qian)(qian)和(he)/或鎘(ge)的吸(xi)(xi)收(shou)量的增加或在(zai)抑(yi)制鉛(qian)(qian)和(he)/或鎘(ge)向(xiang)油(you)(you)(you)(you)葵地上(shang)部分轉(zhuan)運(yun)中(zhong)的應用(yong)，所述油(you)(you)(you)(you)葵在(zai)鉛(qian)(qian)和(he)/或鎘(ge)污(wu)染土(tu)壤中(zhong)生長。油(you)(you)(you)(you)葵對鉛(qian)(qian)和(he)/或鎘(ge)的吸(xi)(xi)收(shou)量的增加尤其集中(zhong)在(zai)油(you)(you)(you)(you)葵根(gen)部，重金屬向(xiang)油(you)(you)(you)(you)葵地上(shang)部的轉(zhuan)運(yun)降低，可一定程(cheng)度上(shang)保護油(you)(you)(you)(you)葵的食用(yong)價值。

8、本發明的目的之五是提供上述粘質沙雷(lei)氏菌和(he)油葵(kui)聯合在治理鉛(qian)(qian)和(he)/或(huo)(huo)鎘(ge)污染土壤中的應用，其特征在于，所述粘質沙雷(lei)氏菌株接種至所述鉛(qian)(qian)和(he)/或(huo)(huo)鎘(ge)污染土壤中，所述油葵(kui)播種于所述鉛(qian)(qian)和(he)/或(huo)(huo)鎘(ge)污染土壤中。

9、優選(xuan)地(di)，所(suo)述治理鉛和/或鎘(ge)污染土(tu)壤(rang)為減少土(tu)壤(rang)中鉛和/或鎘(ge)的(de)量(liang)，或者(zhe)為改善土(tu)壤(rang)環境。

10、優選地，所述改善土(tu)壤(rang)(rang)環境為提(ti)高土(tu)壤(rang)(rang)蔗糖酶含(han)量和/或(huo)提(ti)高土(tu)壤(rang)(rang)有機質含(han)量和/或(huo)提(ti)高土(tu)壤(rang)(rang)銨態氮含(han)量。

11、本發(fa)明產胞(bao)外多糖內(nei)生(sheng)菌粘質沙雷(lei)氏(shi)菌(serratia?marcescens)菌株mj為既抗(kang)重金屬鉛(qian)(qian)(qian)(qian)和(he)(he)(he)/或鎘又促生(sheng)的(de)(de)(de)高(gao)效促生(sheng)菌菌株，其(qi)分(fen)泌(mi)的(de)(de)(de)產胞(bao)外多糖可(ke)(ke)吸(xi)附鉛(qian)(qian)(qian)(qian)和(he)(he)(he)鎘，本發(fa)明菌株還能在油(you)(you)葵(kui)中定殖并促進鉛(qian)(qian)(qian)(qian)鎘污(wu)(wu)染環(huan)境中油(you)(you)葵(kui)的(de)(de)(de)生(sheng)長(chang)和(he)(he)(he)促進油(you)(you)葵(kui)對鉛(qian)(qian)(qian)(qian)鎘重金屬的(de)(de)(de)吸(xi)收(shou)和(he)(he)(he)抑制鉛(qian)(qian)(qian)(qian)鎘向油(you)(you)葵(kui)地(di)上(shang)部(bu)分(fen)轉運，以(yi)及改(gai)善油(you)(you)葵(kui)根際土壤的(de)(de)(de)環(huan)境和(he)(he)(he)養分(fen)，由此，本發(fa)明粘質沙雷(lei)氏(shi)菌和(he)(he)(he)油(you)(you)葵(kui)聯合可(ke)(ke)有效修復鉛(qian)(qian)(qian)(qian)和(he)(he)(he)/鎘污(wu)(wu)染土壤，達(da)到(dao)鉛(qian)(qian)(qian)(qian)和(he)(he)(he)/鎘污(wu)(wu)染土壤的(de)(de)(de)治(zhi)理(li)，尤(you)其(qi)是(shi)可(ke)(ke)應用于鉛(qian)(qian)(qian)(qian)和(he)(he)(he)鎘同(tong)時(shi)污(wu)(wu)染的(de)(de)(de)土壤的(de)(de)(de)治(zhi)理(li)。

12、生物(wu)保藏說明(ming)：

13、粘質沙雷氏菌mj，拉丁文為serratia?marcescens，保(bao)藏(zang)于中國微生(sheng)物菌種保(bao)藏(zang)管理(li)委員會普(pu)通微生(sheng)物中心(xin)，保(bao)藏(zang)編號(hao)為cgmcc?no.30729，保(bao)藏(zang)日期為2024年5月22日，保(bao)藏(zang)地址為北京市朝(chao)陽(yang)區北辰(chen)西路1號(hao)院3號(hao)。

技術特征：

1.一種產(chan)胞外多糖(tang)內生(sheng)(sheng)菌(jun)(jun)(jun)粘質(zhi)沙雷氏菌(jun)(jun)(jun)(serratia?marcescens)，其特征在(zai)于，菌(jun)(jun)(jun)株(zhu)編號(hao)為(wei)mj，保(bao)藏編號(hao)為(wei)cgmcc?no.30729，于2024年5月(yue)22日保(bao)藏于中國微生(sheng)(sheng)物菌(jun)(jun)(jun)種保(bao)藏管理委員會(hui)普通微生(sheng)(sheng)物中心，保(bao)藏地址為(wei)北京市朝陽區(qu)北辰西路(lu)1號(hao)院3號(hao)。

2.如權利要求1所述的粘質沙雷氏菌在(zai)生產(chan)產(chan)胞(bao)外多(duo)糖(tang)中的應(ying)用(yong)。

3.如權利要求2所述的應用，其特征在(zai)于，所述產(chan)胞外(wai)多糖可(ke)吸附(fu)鉛和(he)/或鎘。

4.如權(quan)利要求1所述(shu)的粘質沙雷氏菌在(zai)油葵(kui)中定(ding)殖或促(cu)進油葵(kui)種子發芽或促(cu)進油葵(kui)生長或提高(gao)油葵(kui)中葉綠素(su)a、葉綠素(su)b和(he)類胡蘿卜素(su)含量或提高(gao)油葵(kui)中可溶性蛋白和(he)可溶性糖含量中的應(ying)用。

5.如(ru)權利要求4所(suo)述的應用(yong)，其特征在(zai)于，所(suo)述油(you)葵(kui)在(zai)鉛和/或(huo)鎘污(wu)染環境中(zhong)生長。

6.如權利要求4或(huo)5所述(shu)的應用，其特征在(zai)于，所述(shu)促進油葵(kui)生長為(wei)促進油葵(kui)株高、莖長、根長、根尖數、植株鮮重或(huo)植株干重的增加。

7.如(ru)權利要(yao)求1所(suo)述的(de)(de)粘質沙雷氏菌(jun)在(zai)促進油(you)葵對鉛和/或(huo)鎘的(de)(de)吸收量的(de)(de)增(zeng)加或(huo)在(zai)抑制(zhi)鉛和/或(huo)鎘向油(you)葵地上部分轉運中的(de)(de)應(ying)用，其特征在(zai)于，所(suo)述油(you)葵在(zai)鉛和/或(huo)鎘污染土壤中生長。

8.如權利要求(qiu)1所述(shu)(shu)的粘質沙雷氏菌(jun)和(he)油葵(kui)聯合在治(zhi)理鉛(qian)和(he)/或(huo)鎘(ge)(ge)污(wu)(wu)染土壤中的應用(yong)，其特征在于，所述(shu)(shu)粘質沙雷氏菌(jun)株接種至(zhi)所述(shu)(shu)鉛(qian)和(he)/或(huo)鎘(ge)(ge)污(wu)(wu)染土壤中，所述(shu)(shu)油葵(kui)播(bo)種于所述(shu)(shu)鉛(qian)和(he)/或(huo)鎘(ge)(ge)污(wu)(wu)染土壤中。

9.如權(quan)利要求8所述的(de)應用，其特征在于(yu)，所述治理鉛和(he)(he)/或(huo)(huo)鎘(ge)污染土(tu)(tu)壤為減少土(tu)(tu)壤中(zhong)鉛和(he)(he)/或(huo)(huo)鎘(ge)的(de)量，或(huo)(huo)者為改善土(tu)(tu)壤環境(jing)。

10.如權利要求9所述的應用(yong)，其特征(zheng)在(zai)于，所述改善土(tu)壤(rang)環境為提(ti)(ti)高土(tu)壤(rang)蔗糖(tang)酶含量(liang)(liang)和(he)/或(huo)提(ti)(ti)高土(tu)壤(rang)有機質含量(liang)(liang)和(he)/或(huo)提(ti)(ti)高土(tu)壤(rang)銨態(tai)氮含量(liang)(liang)。

技術總結
本發明公開了一種產胞外多糖內生菌粘質沙雷氏菌及其應用。本發明粘質沙雷氏菌(Serratia?marcescens)菌株編號為MJ，保藏編號為CGMCC?NO.30729。本發明菌株為既抗重金屬鉛和/或鎘又促生的高效促生菌菌株，其分泌的產胞外多糖可吸附鉛和鎘；本發明菌株還能在油葵(Helianthus?annuus)中定殖并促進鉛鎘污染環境中油葵的生長和促進油葵對土壤中鉛鎘重金屬的吸收和抑制鉛鎘向油葵地上部分轉運，以及改善油葵根際土壤的環境和養分；本發明菌株和油葵聯合可有效修復和治理鉛和/鎘污染土壤，尤其是可應用于鉛和鎘同時污染的土壤的治理。

技術研發人員：馬瑩,張長,姜岸,石孝均,李振輪
受保護的技術使用者：西南大學
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19