一株多功能的根瘤菌C271及其应用

本发明涉及农业微生物，特别涉及一株多功能的根瘤菌c271及其应用。

背景技术：

1、土壤中栖息了各种各样对植物生长有促进作用的微生物类群，常见的微生物类群有丛枝菌根真菌、外生菌根真菌、深色有隔内生真菌和植物根际促生细菌等。植物根际促生细菌，简称pgpr(plant growth-promoting rhizobacteria)，是最常被报道的细菌类群，是指能通过产生铁载体、产生iaa、矿化难溶性有机磷和溶解难溶性无机磷等方式促进植物生长的细菌。例如，一些细菌能通过产生对fe3+具有极强亲和性的高特异性小分子量(500～1500da)化合物——铁载体，改善土壤中铁的有效性，从而促进植物对铁的吸收。一些细菌能合成并分泌iaa到土壤环境中，而iaa是一种最重要的植物激素，能促进植物生根和发育等。此外，磷是植物最难利用的三大营养元素，极易被土壤固定成为植物不可利用态的有机磷和无机磷(al-p、fe-p、闭蓄态磷和ca-p)，导致磷肥利用率低(5～25％)和植物生长受阻。解磷细菌不仅能通过产生一系列酶(如碱性磷酸酶)矿化难溶性有机磷，还能分泌小分子有机酸(如葡萄糖酸)增加难溶性磷的溶解性，从而提高土壤中植物可利用磷的含量。对这些微生物资源的挖掘和利用不仅能减少肥料的投入和农业生产成本，还能更大程度利用土壤固持的铁和磷，改善土壤理化生性质，对农业绿色生产和环境保护意义重大。

2、华南地区光、热、水资源丰富，是我国的粮食主产区，但也存在一系列土壤问题，例如，土壤酸化(土壤ph值低)、有机质含量低、铝毒严重、多种重金属离子活化等。这样的土壤条件导致正磷酸盐离子容易被固定为难溶性磷(al-p、fe-p、闭蓄态磷和ca-p)，降低磷肥利用效率。此外，由于华南地区土壤脱硅富铁铝等特点，土壤中丰富的铁元素主要以铁氧化物形式存在，难以被植物利用。因此，在华南地区开展针对这些土壤问题的pgpr(特别是兼具多重功能的pgpr)资源挖掘和微生物技术十分重要，也势在必行。相比于单一功能的pgpr，具有两种甚至更多功能的pgpr能同时应对多种土壤问题，改善植物生长状况，是更具开发前景的微生物资源。目前，这些高质量pgpr资源匮乏，因此，筛选优质微生物资源对微生物技术的开发和以微生物为基础的农业绿色发展十分必要和迫切。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一株多功能的根瘤菌属的新物种(rhizobium sp.)c271，为促进作物对铁和磷吸收以及作物生长提供微生物新资源。

2、为实现上述目的，本发明提供的根瘤菌属的新物种c271分离自番茄根际土，命名为rhizobium sp.c271，已保藏于广东省微生物菌种保藏中心(gdmcc)，地址是广东省广州市越秀区先烈中路100号大院59号楼5楼，邮编：510070，保藏编号为gdmcc no:64915，保藏日期为2024年7月26日。

3、所述的根瘤菌的鉴定特征：

4、菌株c271为革兰氏阴性菌，在tsa培养基上单菌落极小，呈圆形或椭圆形、奶白色、表面光滑、半透明、边缘整齐。根瘤菌c271的16s rrna基因序列长度1481bp，通过序列比对分析，该菌株与rhizobium dioscoreae具有最大相似性，为98.57％。基于比较基因组的分析结果，菌株c271与亲缘关系最近且已发表的根瘤菌模式菌株的平均核苷酸一致性为78.76～81.18％，数字dna-dna杂交值为22.00～24.20％。结果表明，菌株c271代表了根瘤菌属的一个新物种。

5、本发明发现菌株c271具有高产铁载体的能力。通过细菌产铁载体的定量分析，发现其产铁载体的相对含量高达63.30％。

6、本发明发现菌株c271具有产iaa的能力。通过细菌产iaa的定量分析，发现其产iaa的能力为14.71mg·l-1。

7、本发明发现菌株c271具有矿化难溶性有机磷和溶解难溶性无机磷的能力。

8、本发明还提供了一种微生物肥料，其特征在于，含有所述的根瘤菌c271、或其发酵液、或其发酵液的上清液作为活性成分。

9、本发明还提供了根瘤菌c271或微生物肥料在产铁载体中的应用。

10、本发明还提供了根瘤菌c271或微生物肥料在产iaa中的应用。

11、本发明还提供了根瘤菌c271或微生物肥料在溶解磷中的应用。

12、优选，所述的磷是难溶性有机磷或难溶性无机磷。

13、本发明相对于现有技术具有如下优点：

14、1)根瘤菌c271是一个不同于其他根瘤菌属细菌的新物种。

15、2)根瘤菌c271产铁载体的能力高达63.30％，强于绝大多数已报道的细菌。

16、3)根瘤菌c271还能产生iaa、能解难溶性有机磷和难溶性无机磷，与已报道的植物根际促生细菌相比具有多重的促生功能。

17、因此，本发明公开的根瘤菌c271可以促进作物对铁和磷吸收以及作物生长，在制备作物促生微生物菌剂、生物有机肥等方面具有广阔的应用前景。

18、rhizobium sp.c271已保藏于广东省微生物菌种保藏中心(gdmcc)，地址是广东省广州市越秀区先烈中路100号大院59号楼5楼，邮编：510070，保藏编号为gdmcc no:64915，保藏日期为2024年7月26日。

技术特征：

1.根瘤菌(rhizobium sp.)c271，保藏编号为gdmcc no:64915。

2.一种微生物肥料，其特征在于，含有权利要求1所述的根瘤菌c271、或其发酵液、或其发酵液的上清液作为活性成分。

3.权利要求1所述的根瘤菌c271或权利要求2所述的微生物肥料在产铁载体中的应用。

4.权利要求1所述的根瘤菌c271或权利要求2所述的微生物肥料在产iaa中的应用。

5.权利要求1所述的根瘤菌c271或权利要求2所述的微生物肥料在溶解磷中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的磷是难溶性有机磷或难溶性无机磷。

技术总结本发明公开了一株多功能的根瘤菌C271及其应用，属于农业微生物技术领域。所述的菌株C271经鉴定为根瘤菌属(Rhizobium)的一个潜在新物种，命名为Rhizobium sp.C271，该菌株已保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，保藏编号为GDMCC No:64915。本发明公开的根瘤菌能高效产生铁载体和产生IAA，同时能矿化难溶性有机磷和溶解难溶性无机磷。因此，本发明公开的根瘤菌C271在促进作物对铁和磷吸收以及作物生长方面具有重要的研究价值和应用潜力。技术研发人员：朱红惠,冯曾威,梁秋红,姚青,陈猛,董红红受保护的技术使用者：广东省科学院微生物研究所（广东省微生物分析检测中心）技术研发日：技术公布日：2024/11/18