[发明专利]一种链霉菌菌株及其应用

说明书

技术领域

本发明属于农业微生物领域，涉及一种具有纤维素降解能力的链霉菌菌株及其在秸秆腐熟方面的应用。

背景技术

秸秆具有资源丰富，来源广泛，资源化利用率低，研究开发潜力大等特点，因而其资源化问题成为科研热点之一。我国是农业大国，秸秆资源丰富，年产秸秆量在8亿吨以上，虽然数量巨大，但是利用率低，全国每年约有60%以上的秸秆被焚烧或是废弃，这样不仅影响交通、诱发火灾、严重污染环境、破坏生态平衡，而且又浪费了宝贵的生物资源。微生物是自然界物质分解者，在维持生态平衡和物质转化方面发挥着其他生物无法取代的作用。环境中的微生物具有分布广泛、种类繁多、数量巨大、功能多样等特点，应用微生物发酵的方法对秸秆进行腐解处理是其他理化方法所不能替代的，前景非常广阔。由于秸秆主要是由纤维素、半纤维素和木质素组成，易被利用的水溶性碳水化合物含量较低，化学结构复杂，具有很强的抗分解能力。又因为多数作物秸秆的表面有一层蜡质层，使微生物对其降解的难度增大。

降解纤维素的微生物有：①细菌。虽然种类远不如真菌多，但在土壤等环境中分布的数量却很多，如：芽孢杆菌属(Bacillus)、生孢食纤维菌属（Sporacytop hga）、假单胞菌属(Pseudomonas)、纤维单胞菌属(Cellulomonas)等，最适生长温度大都在30~40℃之间。同时细菌降解木质素的能力比真菌低得多。②真菌。真菌对木质纤维素的分解起着重要作用。在中温条件下，主要有木霉属（Trichode rma）、曲霉属(Aspergillus)和青霉属(Penicillium)，其中木霉属真菌的纤维素酶应用最多，能加速秸秆分解进程，缩短堆肥时间。③放线菌。目前秸杆分解微生物的大部分研究集中在真菌和细菌，关于放线菌的研究较少。主要有：诺卡氏菌属(Nocardia)、链霉菌属(Streptomyces)，高温放线菌属(Thermoactin omyces)等。由于细菌产纤维素酶量低且多为胞内酶，因此很少用来生产纤维素酶，而且，细菌中除芽孢杆菌外其它的种类由于保存期限的问题以及相关胞外酶的诱导表达量比较低，在实际应用中受到限制。涉及纤维素降解的真菌很多，在环境中的中温型纤维素降解菌中大多数是真菌，但是很多都是植物病原菌且传染性强，很难将其开发为秸秆降解剂，这就导致细菌和真菌在纤维素降解的进一步应用研究中比较困难。

原核生物放线菌比真菌更具有抗逆性，在高温阶段木质素和纤维素的分解过程中，放线菌起着重要的作用，并且放线菌产纤维素酶活性较高，结构简单，便于基因改造和遗传分析，但是，放线菌繁殖慢且产酶能力没有真菌强。因此，将放射菌应用于秸秆腐熟技术上，最关键的问题是高效接种菌剂的筛选，从而促进秸秆腐熟的过程，提高秸秆腐熟的效率。

发明内容

本发明提供一种新型链霉菌，属放射菌目一科，以解决现有技术中秸秆腐熟过程缓慢、效率不高，而现有秸秆腐熟剂应用受限等问题。

本发明提供一种链霉菌菌株，所述链霉菌菌株（Streptomyces sp.）的名称为纤维素分解菌F1，于2015年1月14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，菌种保藏号为CGMCC NO.10359。地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编：100101。

该菌株呈现典型的放线菌菌落形态，菌落为密毡状，产生灰色的孢子，基内菌丝为白色。

2.上述1提供的链霉菌菌株在秸秆腐熟中的应用。

3.本发明还提供一种秸秆腐熟剂，该秸秆腐熟剂包括上述1提供的链霉菌孢子。

4.上述3提供的秸秆腐熟剂，其中，腐熟剂成品中链霉菌孢子总浓度为 2×10⁹CFU/mL。

5.本发明还提供一种秸秆腐熟效果测试方法，该方法将秸秆的一端固定，另一端连接弹簧秤，用力拉弹簧秤并记录秸秆断裂时的重量即拉力；同一时期秸秆的拉力越小，即越易被拉断，说明秸秆腐熟程度越高。

有益效果：

1.本研究从不同样本中分离、筛选到高效降解秸秆纤维素的优势链霉菌菌种，经过48h后就能在秸秆上生长，72h长出大量菌丝，并产生大量孢子。说明本发明提供的链霉菌活力高，适应性强，可广泛用于秸秆的腐化处理过程中。再通过水稻秸秆的好氧堆肥中试研究，为秸秆的综合利用提供理论参考，开发出能够应用于农业生产的微生物秸秆腐熟菌剂。