本发明涉及微生物,更具体地,本发明涉及一种申氏菌sg148及其应用。
背景技术:
1、植物根际促生细菌通过多种方式促使植物吸收土壤中的元素。对于磷的吸收,某些细菌能够分泌酸性磷酸酶,这些酶能够将土壤中的有机磷和不溶性无机磷转化为植物可吸收的形式。此外,细菌还能通过产生有机酸来溶解磷酸钙等难溶性磷化合物。对于铁的吸收,细菌通过产生铁载体(siderophores)来实现。铁载体是一种强力的铁离子螯合剂,能够从土壤矿物中提取铁离子,形成可溶性的铁-铁载体复合物,从而使植物能够吸收原本难以利用的铁。这些细菌不仅能够提高植物对磷和铁的吸收效率,还能通过改变植物叶片的微生物群落结构,增加植物叶片微生物的多样性,从而进一步促进植物的生长和营养吸收。通过这些机制,细菌在植物营养吸收和植物生长促进方面发挥着重要作用。
2、现有的微生物肥料往往采用单一功能的微生物菌株,由于这些微生物功能单一,在土壤中定殖困难,导致对土壤中养分的转化和对植物的促生功效不明显,这些都制约了我国微生物肥料的进一步推广和普及。因此开展具有养分转化、植物促生多效功能的优良菌株,并研发养分高效利用、抗病促生的环保型生物肥料,成为我国当前的迫切需求。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种申氏菌sg148及其应用。本发明首次发现了一种shinella新属的菌株,并发现其具有产脲酶、嗜铁素和解磷能力,从而可以有效提高植物对氨态氮、铁元素和磷元素吸收,促使植物提高作物产量。
2、本发明的第一个方面,提供一种申氏菌sg148,该申氏菌sg148的分类学命名为shinella sp.,于2024年7月22日保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏编号为gdmccno:64905。
3、保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。
4、在本发明的一些实施方式中,申氏菌sg148分离自水稻叶片,水稻样品为采自中国福建省南平市建阳县的水稻。
5、在本发明的一些实施方式中,申氏菌sg148为革兰氏阴性细菌。
6、在本发明的一些实施方式中,申氏菌sg148为长杆状,尺寸为1.6-3.5×0.9-1.6μm,有鞭毛,菌落形状为圆形,dn无氮培养基上菌落呈白色半透明体。
7、在本发明的一些实施方式中,申氏菌sg148是基于好氧条件下的dobereiner无氮培养基筛选得到。
8、在本发明的一些实施方式中,申氏菌sg148的生长温度范围为10-45℃。
9、在本发明的一些实施方式中,申氏菌sg148的最适生长温度范围为30℃。
10、在本发明的一些实施方式中,申氏菌sg148的ph适应范围为5-11。
11、在本发明的一些实施方式中,申氏菌sg148的最适ph为6-7。
12、在本发明的一些实施方式中,申氏菌sg148的nacl浓度适应范围为0-3%(w/v)。
13、在本发明的一些实施方式中,申氏菌sg148的最适nacl浓度适应范围为0.5%。
14、在本发明的一些实施方式中,申氏菌sg148在无机磷平板上能产生解磷圈。
15、在本发明的一些实施方式中,申氏菌sg148在cas固体检测培养基上出现橙色光圈。
16、在本发明的一些实施方式中,申氏菌sg148的过氧化氢酶和氧化酶检测结果均为阳性。
17、在本发明的一些实施方式中,申氏菌sg148具有水解onpg并利用柠檬酸的能力。
18、在本发明的一些实施方式中,申氏菌sg148对头孢唑啉、氨苄西林、氯霉素、阿米卡星、卡那霉素、新霉素、庆大霉素、利福平、多粘菌素b、多西环素、链霉素、四环素和阿奇霉素敏感。
19、在本发明的一些实施方式中,申氏菌sg148的主要脂肪酸为c16:0ω7c,c16:0,c18:12oh,sum in feature 2and 8,主要醌为q-10and q-9,具有缬氨酸芳胺酶、胱氨酸芳胺酶和酸性磷酸酶活性。
20、在本发明的一些实施方式中,经过基因组分析,发现申氏菌sg148与相近模式菌株shinella yambaruensis dsm 18801t,rhizobium endophyticum ccge2052t,rhizobiumtibeticum cf048t和allorhizobium terrae jcm 31228t的16s rrna基因相似性分别为95.8%、95.7%、95.6%和95.0%,申氏菌sg148与其相关参考菌株shinella yambaruensisdsm 18801t、rhizobium tibeticum cf048t和allorhizobium terrae jcm 31228t之间的平均核苷酸相同度(ani)和数字dna-dna杂交(dddh)值分别为71.1-73.7%和19.3-20.2%,同时,aai分别为64.01%,70.66%,65.69%,上述结果均表明申氏菌sg148是根瘤菌科的新属。
21、本发明的第二个方面,提供了一种微生物制品,微生物制品中含有本发明第一个方面的申氏菌sg148。
22、在本发明的一些实施方式中,微生物制品中申氏菌sg148或其培养物的含量占比为0.1~100%。
23、在本发明的一些实施方式中,微生物制品中还含有辅料,辅料包括稀释剂、吸收剂、润湿剂、粘合剂、崩解剂、润滑剂、着色剂、包衣材料、溶剂、ph调节剂、抗菌剂、等渗调节剂或螯合剂中的一种或多种。
24、在本发明的一些实施方式中,微生物制品的剂型为琼脂菌剂、液体菌剂、冻干菌粉、固体草炭粉剂、油干菌剂、颗粒接种剂或真空渗透接种剂中的一种。
25、当然,本领域技术人员可以根据实际使用需求,合理选择其他剂型进行使用。
26、在本发明的一些实施方式中,微生物制品包括微生物菌剂或微生物发酵制品。
27、在本发明的一些实施方式中,菌剂中的申氏菌sg148的有效菌活为107cfu/ml-109cfu/ml。
28、当然,本领域技术人员也可以基于该申氏菌sg148的菌种特性,开发得到其他类型的微生物制品,包括但不限于上述微生物菌剂和微生物发酵制品。
29、本发明的第三个方面,提供本发明第一个方面的申氏菌sg148在促进植物生长中的应用。
30、在本发明的一些实施方式中,促进植物生长包括产脲酶、解磷和产铁载体。
31、在本发明的一些实施方式中,申氏菌sg148具有产脲酶的能力,脲酶可以将土壤中的尿素分解成氨态氮,提高了氮肥的有效性,使得植物更容易吸收利用。
32、在本发明的一些实施方式中,申氏菌sg148具有解磷功能,通过分泌有机酸、磷酸酶等物质,将这些不溶性磷转化为可溶性形态,从而提高植物对磷的可用性和吸收效率,这对于改善植物的营养状况、促进健康生长和提高作物产量具有重要意义。从而能够进一步驱动其在农业生产中用于水稻促长等应用,从而减少化学磷肥施用、降低环境污染,具有良好的应用前景。
33、在本发明的一些实施方式中,申氏菌sg148具有产铁载体的能力,在铁限制环境中获取铁,维持其生理功能,并在生态系统中影响铁的生物地球化学循环,另外,在农业生产中,细菌在与植物病原菌之间存在铁竞争,细菌通过产生铁载体来获取铁,阻止病原菌对作物的伤害。因此,铁载体及其衍生物在开发新型抗菌剂和治疗策略中具有潜力。
34、在本发明中,基于申氏菌sg148的产脲酶、解磷和产铁载体的能力,该申氏菌sg148还可以进一步用于制备菌肥,从而用于促进水稻增产或其他农业生产活动中。
35、本发明的有益效果:
36、1.本发明首次发现了一种rhizobiaceae科的新属,命名为申氏菌(shinella sp.)sg148,并发现其具有极好的产脲酶、解磷和产铁载体能力。
37、2.本发明中的申氏菌sg148的最佳生长温度为30℃,将其接种在水稻土中,可以通过减少化肥使用,降低温室气体排放和水体污染,对稻田环境保护具有积极作用,并通过产脲酶和解磷作用进一步促进水稻生长。另外,申氏菌sg148的产铁载体能力可以改善铁营养,提高作物的产量和质量,具有极高的农业应用价值。
1.一种申氏菌(shinella sp.)sg148,其特征在于,所述申氏菌sg148的分类学命名为shinella sp.,于2024年7月22日保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏编号为gdmccno:64905。
2.根据权利要求1所述的申氏菌sg148,其特征在于,所述申氏菌sg148为革兰氏阴性细菌。
3.根据权利要求1所述的申氏菌sg148,其特征在于,所述申氏菌sg148为长杆状,尺寸为0.9~1.6×1.6~3.5μm,有鞭毛,菌落形状为圆形,dn无氮培养基上菌落呈白色半透明体。
4.一种微生物制品,其特征在于,所述微生物制品中含有权利要求1~3任一项所述的申氏菌sg148。
5.根据权利要求4所述的微生物制品,其特征在于,所述微生物制品中申氏菌sg148或其培养物的含量占比为0.1~100%。
6.根据权利要求4所述的微生物制品,其特征在于,所述微生物制品中还含有辅料,所述辅料包括稀释剂、吸收剂、润湿剂、粘合剂、崩解剂、润滑剂、着色剂、包衣材料、溶剂、ph调节剂、抗菌剂、等渗调节剂或螯合剂中的一种或多种。
7.根据权利要求4所述的微生物制品,其特征在于,所述微生物制品的剂型为琼脂菌剂、液体菌剂、冻干菌粉、固体草炭粉剂、油干菌剂、颗粒接种剂或真空渗透接种剂中的一种。
8.根据权利要求4所述的微生物制品,其特征在于,所述微生物制品包括微生物菌剂或微生物发酵制品。
9.权利要求1~3任一项所述的申氏菌sg148在促进植物生长中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述促进植物生长包括产脲酶、解磷和产铁载体。