[发明专利]解淀粉芽孢杆菌GN03及其应用

说明书

本发明涉及一种解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)GN03菌株及其应用，解淀粉芽孢杆菌GN03由蔬菜产量和质量都较高的紫色土中分离，菌落白色半透明状，光滑湿润，圆形微隆起，边缘整齐，革兰氏染色菌体为阳性，孢子呈椭圆，孢子囊未见膨胀，生长位置为中生，荚膜肥厚。培养1‑2d，菌落直径2‑3mm，培养3‑5d，菌落直径6‑8mm。在阿须贝无氮培养基上，菌体浓度为1.5×10⁶cfu/ml时，28℃、120r/min培养7天，其发酵液固氮量高达91.5±2.69mg/L，表现出较高的自生固氮能力。

技术领域

本发明属于微生物领域，涉及解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)GN03及其应用。

背景技术

1904年，德国微生物学家最早提出了植物根际(rhizosphere)这个概念，指植物根周围数毫米的区域范围。植物根际是植物根系与土壤界面的一个微环境，是土壤、根系和微生物三者紧密结合的相互作用位点。根际微生物种群主要是以细菌为主，根据其对植物的作用不同，根际细菌(rhizobacteria)大体上可以分为有益细菌(2％-5％)，有害细菌(8％-15％)和中性细菌(80％-90％)三大类。植物根际促生菌(plant growth-promotingrhizobacteria，PGPR)是指能自由生活于土壤中或定植于植物根际的一类可促进植物生长或抑制病原菌活动的菌群，通常指具有固氮、溶磷、解钾、分泌抗生素和产生植物激素等能力或者具有其中之一能力的有益细菌。

自然界大气中有大约80％氮气不能被高等植物直接吸收利用。固氮微生物是指某些微生物在其生命活动过程中可以直接将大气中的氮素通过固氮酶的作用转换成植物可以直接吸收利用的NH₄₊，保证植物拥有足够的氮素养分。一般把它们分为自生固氮菌、共生固氮菌和联合固氮菌。已有研究表明，施用适宜的固氮菌，可增加植物的生物固氮量，提高植物蛋白质含量和植物产量，并且减少氮素化肥的使用量，对农业生产和生态环境保护具重要作用。

微生物肥料(microbial fertilizers)是指以微生物的生命活动为核心，导致农作物获得特定的肥料效应的一类肥料制品。衡量微生物肥料的质量标准的核心是无害和有效原则。

由于我国在微生物肥料方面的研究投入少，使我国的生物肥料产业依然处于整体水平不高、技术创新不足、产品质量和应用效果不稳定的缺点，这些都制约着我国微生物肥料的进一步推广和普及。结合世界农业可持续发展的前提，我国微生物肥料的发展趋势主要包括以下四大方面：1)选育优良菌种；2)不同功能菌株的组合；3)研发多功能微生物肥料；4)重点产品的研究和应用。

土壤微生物群落的多样性决定了土壤微生态系统功能的多样性。接种外源微生物肥料的有效性长期以来一直是学术界的热点争议问题，这主要归因于外源促生菌自身无法与土著优势微生物种群进行竞争而导致的定殖能力低下、遗传性状不稳定等。酸性紫色土是中国典型的土壤类型，广泛覆盖于中国四川盆地。在紫色土中单一接种PGPR对植物的促生效应等已有一定研究，如固氮菌、硅酸盐细菌等。但是，大多数相关研究都是基于对土壤或基质进行灭菌后，再开展接种PGPR对于植物的促生等效应的研究，所引种的外源性菌剂在大田试验条件下，均因生态适应性差等问题，无法与土著微生物竞争而“湮灭”，无法实现对作物的促生效应。解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)是属于芽孢杆菌属的一种革兰氏阳性好氧菌。已有研究多集中在将解淀粉芽孢杆菌作为生防菌剂应用于预防植物病害方面。基于此，亟需筛选出一种对酸性土壤(如紫色土、红壤等)具竞争优势的土著自生固氮能力的植物促生菌株，以期应用于微生物肥料生产。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)GN03，具有高效的自我固氮能力；本发明的目的之二在于提供解淀粉芽孢杆菌GN03在植物根际促生中的应用，目的之三在于提供解淀粉芽孢杆菌GN03作为微生物菌剂肥料中的应用。