[发明专利]一种具有产铁载体能力的芽孢杆菌1603IPR-02及其应用

说明书

本发明涉及植物促生菌技术领域，具体涉及一种具有产铁载体能力的芽孢杆菌1603IPR‑02及其应用。本发明提供芽孢杆菌(Bacillussp.)1603IPR‑02，其保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.21640。该菌株具有高效的产铁载体能力，可改善植物铁营养，显著提高植物干重和果实产量，促进根系发育，改善叶片黄化及光合作用。该菌株在应用过程中，具有无污染、无残留、生物环保的特点，是一株在植物促生领域应用前景良好的促生菌株。

技术领域

本发明涉及植物促生菌技术领域，具体涉及一种具有产铁载体能力的芽孢杆菌1603IPR-02及其应用。

背景技术

铁是生物体生命活动中重要的微量元素之一，植物的生长发育过程及光合作用、呼吸作用、DNA合成、氮的固定以及激素的合成等重要的生理代谢都需要铁的参与。铁在自然界中含量丰富，但其在有氧土壤条件下的可溶性极低，植物可以利用的生物有效铁很少。双子叶植物在石灰性土壤上种植常常引起缺铁黄化，严重限制作物产量和品质。花生(Arachis hypogaea L.)是重要的油料作物之一。石灰性土壤铁元素的生物有效性低，花生作为典型的机理I植物，缺铁成为限制花生产量及品质的一个重要因素。

在缺铁胁迫下，微生物为应对缺铁也进化出适应性策略，即合成分泌一类对铁有很高的亲和能力小分子物质，将环境中难溶性铁螯合后被微生物细胞吸收利用。这类物质被称为微生物铁载体(siderophore)。土壤中可溶性铁浓度约为10^-17M，而微生物体所需铁的浓度10^-7～10^-5M。大部分微生物都能产铁载体，微生物铁载体的种类丰富，已知的就有500多种，其中270种已经鉴定结构。微生物铁载体通常分子量在500～1500Da之间，多为八面体构型。根据铁载体螯合基团的性质可将其分为三类，异羟肟酸(hydroxamate)、儿茶酚(catecholates)、羧化物(carboxylates)。不同微生物分泌及利用铁载体的能力存在差异，在缺铁土壤中，高产铁载体微生物具有更强的铁载体分泌能力，通常能更好的适应缺铁环境。为研究提高植物对铁的利用效率和铁载体在改善作物铁营养中的应用提供科学依据，达到提质增效的目的。

因此，在农业中利用微生物分泌的铁载体螯合铁以减少化学铁肥的施用是一种节能、绿色、健康的肥力补充方式，对农业的发展具有重要的生态意义和经济意义，并为日后开发具有改善植物铁营养功能的菌肥提供依据。

发明内容

本发明的目的是提供一株芽孢杆菌1603IPR-02，该芽孢杆菌具有高效的产铁载体能力、可显著改善植物的铁营养，且具有较高的解磷能力和产生植物生长素(IAA)的能力，可促进植物的磷素吸收和植物的生长和产量。基于该菌株的功能，本发明还提供该菌株的应用。

本发明提供芽孢杆菌(Bacillus sp.)1603IPR-02，该菌株于2021年1月15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(简称CGMCC，地址：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)，分类命名为芽孢杆菌Bacillussp.，保藏编号为CGMCC No.21640。

芽孢杆菌(Bacillus sp.)1603IPR-02分离于花生玉米间作体系中的间作花生根际土，其菌落及菌体特征为：菌体细胞杆状，末端方，成短或长链。产芽孢，芽孢圆形或柱形，中生或近中生，1.0～1.5μm，孢囊无明显膨大。革兰氏阳性，无荚膜，运动。菌落大，表面粗糙，扁平，不规则。其生理生化特征为：具有氧化性、甲基红阳性，尿素酶阴性、接触酶阳性、可以还原硝酸盐，产生生长素。

本发明还提供一种发酵产物，其由芽孢杆菌(Bacillus sp.)1603IPR-02经发酵制备得到。

芽孢杆菌(Bacillus sp.)1603IPR-02的发酵可采用培养基，例如：LB培养基、SSM培养基等。发酵条件为：30℃，150-200rpm。