[发明专利]一株高效降解阿特拉津的短小芽孢杆菌

说明书

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，特别是涉及一种能够修复阿特拉津污染土壤的芽孢杆菌的发现。

背景技术

阿特拉津属于均三氮苯类除草剂，是一种选择性内吸传导型苗前、苗后除草剂，近年来在我国广泛使用，但其属于长效除草剂，残留时间较长，易对生态环境造成污染，且其残留对后茬敏感作物有严重的药害，是农业生产以及生态环境中得一个重要问题。我国近年屡次发生阿特拉津对后茬敏感作物(甜菜、甜瓜、小麦、大豆等)危害事件，直接造成严重的经济损失。

微生物是降解有机污染物能力较强的生物类群。自1982年以来，学者们先后在细菌、真菌和藻类中分离得到能够降解阿特拉津的微生物,且研究较为详细，在放线菌方面研究的相对较少。目前已报道的能够降解阿特拉津的主要细菌有假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、产碱杆菌属(Alcaligens sp.)、土壤杆菌属(Agrobacterium sp.)、不动杆菌属(Acinetabacter sp.)、节杆菌属(Arthrobacter sp.)、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)等。能够降解阿特拉津的主要真菌有微紫青霉(Pencillium janthinellum)、红垂蘑菇(Hypholoma fasciculare)、烟曲霉(Aspergillus fumigatus)、匍枝根霉(Rhizopus stolonifer)、黄丙曲霉(Aspergillus flavipes)、斜卧青霉(Penicillium decumbens)等。

随着人们对微生物降解阿特拉津研究的深入，一些问题也逐步显现，如在实验室中，微生物对阿特拉津的降解效果很好，但是到环境中却达不到预期效果，甚至与试验室效果相反；微生物降解的次生产物的毒性问题等。本文针对阿特拉津残留的农田污染问题，研究其微生物降解方法，采用摇瓶富集驯化方法分离筛选出降解菌株，应用形态、生理生化和分子方法对筛选出的菌株进行分类地位鉴定，明确降解菌株的生长特性和营养特性，同时并采用盆栽法(最大限度接近自然环境)对降解菌株的降解效果进行了评价。本研究在降解土壤中阿特拉津，减轻其残留对下茬作物的危害，保障农产品安全生产，减轻生态环境污染等方面均具有重要的意义。

发明内容

本发明提供了一株高效降解阿特拉津的芽孢杆菌,其是从土壤中筛选出能够降解土壤中阿特拉津，减轻或避免阿特拉津残留对下茬敏感作物的危害的菌株，从而达到加速土壤残留的阿特拉津的降解，确保作物正常生长，保障农产品安全生产，减轻生态环境污染等目的。

本发明的一株高效降解阿特拉津的短小芽孢杆菌，它为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)gy201401，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏日期为2014年12月29日，保藏号为CGMCC No.10252。

本发明的短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)gy201401菌株生理生化指标如表1所示。

表1 生理生化指标

分子鉴定：将本发明的短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)gy201401菌株进行16SrDNA鉴定，序列长度为1576bp(如序列表SeqIDNo：1所示)，其序列提交至GenBank，以确定菌株的种属关系。同源性分析结果表明，该序列与短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)的16SrDNA序列的同源性最高，保守区相似性为99％，通过结合菌体形态特征、生长条件、生理生化鉴定结果确定它属于芽孢杆菌属，为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。有100个序列与获得序列的相似性为99％，均为芽孢杆菌属，其中有51个序列为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。

将菌株的16SrDNA序列与GenBank数据库中己知菌株16SrDNA序列进行同源性比对，用CLUSTALX程序进行序列对比，用MEGA5.05软件生成系统进化树如图3所示。

本发明的短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)gy201401降解菌在28～38℃能良好生长，最适生长温度为36℃；菌株在pH4～9能生长，最适pH为6.0；通气量越大，菌体生长越好，说明其是一株好氧菌。其最适碳氮源分别为蔗糖和牛肉膏。

本发明的短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)gy201401菌株在牛肉膏蛋白胨培养基上，如图2所示，降解菌菌落圆形，边缘近似圆形，表面光滑，中间为黄色，不透明。

本发明包含以下有益效果：