[发明专利]嗪草酮降解菌和基于该菌的土壤生物修复菌剂及应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种嗪草酮农药降解菌及基于该菌制备的土壤生物修复菌剂，其是利用微生物的技术降解化学农药残留，适用于现代农业生产中绿色无公害农产品的生产与加工。

背景技术

嗪草酮是德国拜耳公司于1971年开发的三氮苯类除草剂，主要用于大豆田等防除阔叶和禾本科杂草。这类除草剂具有除草速度快、对人畜低毒等优点，但由于长期使用或使用不当，对敏感作物容易产生药害，不仅影响高等植物生长，而且会对地表、地下水、土壤和动物等产生一定的危害。其中有些品种如嗪草酮在土壤中的残留时间较长，对后茬甜菜、蔬菜等作物易产生药害。同时嗪草酮是一种内分泌干扰物质，对高等动物具有异常的生理效应，当嗪草酮进入生物体内残留、富集到一定程度时就会产生生物毒性。因此，研究解决嗪草酮残留毒害问题对扩大它在生产上应用，减少对后茬作物及环境造成的污染具有重要意义。

目前大量研究证明利用微生物的代谢途径可以消除农药残留，而且是一种很好的环境生物修复技术，其中投加高效降解菌株是生物修复中最常见最有效的一种方法。嗪草酮在土壤中的消解是由于迁移和降解两个过程结合所致，微生物降解农药残留依靠自然力量，不产生二次污染。通过筛选高效嗪草酮降解菌株，将其经过发酵加工成菌剂，应用于农药残留降解，从而达到消除土壤、水体、农产品中嗪草酮残留。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种嗪草酮农药残留降解菌，其分类命名为蜡样芽孢杆菌N1(Bacillus cereus N1)，该菌株是一株革兰氏染色反应阳性菌，在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)(地址是：中国湖北省武汉市武昌珞珈山，邮编：430072)的保藏编号是CCTCC NO：M2011163。保藏日期：2011年5月9日。

该降解菌菌株在平板培养基上生长的菌落形态为直径5～7mm，圆形，表面粗糙，扁平，不规则稍有光泽，白色，半透明，细菌细胞体为杆状，末端方，成短或长链，氧化酶试验为阳性，V.P试验为阳性，葡萄糖发酵试验为阳性，该菌株16SrDNA的Genbank登陆号为HQ451884。

所述平板培养基的配方是：NaCl 5g、蛋白胨10g、牛肉膏5g、琼脂15～20g，NaHPO₄ 1.50g，加1000mL蒸馏水，调pH为7。

本发明的另一个目的是提供一种基于上述N1菌株的土壤生物修复菌剂，其由如下步骤制备：

1)在前面所述的嗪草酮降解菌N1的斜面试管菌种中，用接种环沾少许菌体接种于平板培养基上，30℃培养48h后；然后再用接种环沾少许菌体接种于LB培养基中，30℃振荡培养至对数期；所述LB培养基是将10g NaCl、5g酵母粉和5g胰蛋白胨，加入到1000mL蒸馏水配制而成，调pH为7.0；

2)将上述步骤培养好的菌种接入种子瓶，用量为10～15mL菌种/1000mL种子瓶培养基，振荡培养至对数期，每100mL种子瓶培养基组成按重量百分比是：蔗糖0.3～0.5％、MgSO₄·7H₂O 0.04～0.08％、K₂HPO₄ 0.15～0.2％、NaCl 0.08～0.1％、KH₂PO₄ 0.05～0.07％、酵母膏0.015～0.02％，余量为水，调pH7.0；

3)将上述步骤培养好的菌种，加入到由豆粕、麦麸、木屑、稳定剂硅藻土组成的发酵培养基中，用量为15～20mL菌种/1000g发酵培养基，同时把15～20mL的营养液加入到1000g发酵培养基中，在30℃下进行通风发酵48h，并将发酵物在30℃下进行通风干燥，粉碎后进行包装，即得到降解菌N1菌株的土壤生物修复菌剂；

每100g发酵培养基的组成按重量百分比是：豆粕55～60％、麦麸15～20％、木屑10～15％、稳定剂硅藻土4～8％；

每100mL营养液组成按重量百分比是：蔗糖0.5～0.7％，KH₂PO₄ 0.08～0.1％，MgSO₄·7H₂O 0.08～0.1％，K₂HPO₄ 0.18～0.2％，NaCl0.1～1.2％，余量为水，pH自然；

本发明的另一个方面，是提供一种包含嗪草酮农药残留降解菌N1(Bacillus cereus N1)的固体菌剂在土壤生物修复中的应用。