一株具有解钾作用的胶质芽孢杆菌及其应用

摘要

本发明公开了一株具有解钾作用的胶质芽孢杆菌及其应用。涉及一株胶质芽孢杆菌以及利用该菌分解硅酸盐矿物释放有效钾的方法。菌种接至钾细菌液体活化培养基，30℃振荡培养24h，以2～10％接种量接种于解钾测定培养基，对照组接入等量灭活菌液，装液量为50ml，24～37℃，pH 6.5～8.0，160rpm振荡培养10天；取5ml发酵液，置于100℃沸水中加热，并间歇加入6％H2O2直至发酵液澄清，过滤，定容至100ml，在此基础上稀释5倍，原子吸收分光光度法测定钾离子的含量。本菌株可以应用于硅酸盐菌肥的制备，分解土壤中钾长石或云母等铝硅酸盐类矿物，从中释放出可溶性钾，供植物吸收利用，减少化学钾肥的施用量，改善土壤微环境，提高农产品品质。

权利要求

1.一株具有解钾作用的胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102，CCTCCNO：M2010268。

2.利用胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102，CCTCC NO：M2010268分解硅酸盐矿物释放有效钾的方法，其特征在于包括如下步骤：菌种接至钾细菌液体活化培养基，

30℃振荡培养24h，以2～10％接种量接种于解钾测定培养基，对照组接入等量灭活菌液，装液量为50ml，24～37℃，pH 6.5～8.0，160rpm振荡培养10天；取5ml发酵液，置于100℃沸水中消煮，并间歇加入6％H2O2直至发酵液澄清，过滤，定容至100ml，在此基础上稀释

5倍，原子吸收分光光度法测定钾离子的含量；其中，液体活化培养基配方为：蔗糖10.0g，K2HPO42.0g，NaCl 0.2g，MgSO4·7H2O 0.5g，(NH4)2SO41.0g，酵母粉1.0g，FeCl30.005g，CaCO3

0.1g，蒸馏水1000ml，pH 7.0～7.5；解钾测定培养基配方为：蔗糖5.0g，Na2HPO4 2.0g，MgSO4·7H2O 0.5g，FeCl30.005g，CaCO3 0.1g，钾长石粉10.0g，蒸馏水1000ml。

3.根据权利要求2所述的利用胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102，CCTCC NO：M2010268分解硅酸盐矿物释放有效钾的方法，其特征在于：解钾培养基中含有硅酸盐矿物，而无水溶性钾。

说明书

一株具有解钾作用的胶质芽孢杆菌及其应用

技术领域

[0001] 本发明涉及胶质芽孢杆菌新菌株及其应用，特别是涉及一株具有解钾作用的胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102及应用此菌株释放硅酸盐矿物钾的方法。

背景技术

[0002] 土壤是一个天然的钾库，含钾量非常丰富，但95％以上的钾以缓效态形式存在于钾长石或云母等硅酸盐矿物中，不能被作物直接吸收利用，这就导致了土壤既富钾又缺钾的现象。

[0003] 中国钾肥资源匮乏，需要靠大量进口才能满足现代农业的发展，目前普遍使用的化学钾肥不但成本高，利用率低而且对生态环境造成一定的破坏，并影响农产品的品质。因此，开发成本较低，环境友好型的硅酸盐细菌肥料，对改善土壤微域环境和发展绿色、生态农业具有重大理论和实际意义。

[0004] 硅酸盐细菌又称为钾细菌，能够分解钾长石、云母等铝硅酸盐类矿物，从中释放出可溶性钾，可供植物吸收利用。此外其代谢产物如激素类物质、多糖、有机酸等可以抑制病原菌生长，改善土壤微域环境，从而有利于农作物的营养吸收，增强作物抗病能力，提高作物产量和改善作物品质。因此，筛选解钾活性较高的硅酸盐细菌，研究其解钾性能，可以为硅酸盐细菌肥料的制备提供一定的理论和物质基础。

发明内容

[0005] 本发明的目的之一是提供一株解钾活性较高的胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102。

[0006] 本发明的胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102分离自土壤，在筛选平板上表现为边缘整起、湿润、粘稠、无色透明且富有弹性，革兰氏染色呈阳性，通过16S rDNA鉴定，确定为胶质芽孢杆菌，命名为胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102。该菌已于2010年10月16日保臧在中国典型培养物保藏中心(中国武汉，武汉大学内)，保臧编号为：CCTCC NO：M2010268。

[0007] 本发明的第二个目的是提供胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)NK102CCTCC NO：M2010268自硅酸盐矿物释放可溶性钾的用途。

[0008] 为实现这一目的，本发明采取以下技术方案：菌种接至钾细菌液体活化培养基，30℃振荡培养24h，以2～10％接种量接种于解钾培养基，对照组接入等量灭活菌液，装液量为50ml，24～37℃，pH 6.5～8.0，160rpm振荡培养10天；取5ml发酵液，置于100℃沸水中加热，并间歇加入6％H2O2直至发酵液澄清，过滤，定容至100ml，在此基础上稀释5倍，原子吸收分光光度法测定钾离子的含量。其中，解钾培养基中含有硅酸盐矿物，而无水溶性钾。

[0009] 本发明以胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102 CCTCC NO：M2010268为生产菌株，在解钾测定培养基中培养10天，取5ml发酵液，置于100℃沸水中加热，并间歇加入6％H2O2直至发酵液澄清，过滤，定容至100ml，在此基础上稀释5倍，原子吸收分光光度法测定钾离子的含量，实验组比对照组的水溶性钾含量得到大幅度提高。本菌株可以应用于硅酸盐菌肥的制备，分解土壤中钾长石或云母等铝硅酸盐类矿物，从中释放出可溶性钾，供植物吸收利用，减少化学钾肥的施用量，改善土壤微环境，提高农产品品质。

具体实施方式

[0010] 在下面的实施例中所用菌种均为胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)NK102，实施例中不同培养基及溶液配方如下：

[0011] 1、液体活化培养基：用于菌种活化：

[0012] 蔗糖10.0g，K2HPO4 2.0g，NaCl 0.2g，MgSO4·7H2O 0.5g，(NH4)2SO4 1.0g[0013] 酵母粉1.0g，FeCl3 0.005g，CaCO3 0.1g，蒸馏水1000ml，pH 7.0～7.5。

[0014] 2、分离培养基：

[0015] 蔗糖5.0g，Na2HPO4 2.0g，MgSO4·7H2O 0.5g，FeCl3 0.005g，CaCO3 0.1g，[0016] 钾长石粉1.0g，琼脂15～18g，蒸馏水1000ml，pH 7.0～7.5。

[0017] 3、解钾测定培养基：

[0018] 蔗糖5.0g，Na2HPO4 2.0g，MgSO4·7H2O 0.5g，FeCl3 0.005g，CaCO3 0.1g，[0019] 钾长石粉10.0g，蒸馏水1000ml。

[0020] 实施例1、分离鉴定胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102[0021] 该菌株分离自山东省济宁市郊区的农田土壤。

[0022] 具体实施步骤如下：在无菌操作下，称取1.0g土样溶于9ml无菌生理盐水中，充分振荡后，梯度稀释，涂布于已制好的分离培养基平板上。倒放于28～30℃恒温箱中培养2～3天，用接种针挑起边缘整起、湿润、粘稠、无色透明且富有弹性的菌落，进一步分离、纯化。再将菌株接于解钾测定培养基中，进行复筛，以确定硅酸盐菌株。经过革兰氏染色、16S rDNA基因序列分析确定该菌株为胶质芽孢杆菌，命名为胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102，经保藏编号为：CCTCC NO：M 2010268。

[0023] 实施例2、钾离子标准曲线的制备

[0024] 钾标准溶液配制。取1000ppm K单元素标准溶液母液，分别精确稀释至0、0.1、0.2、0.3、0.4ppm K标准溶液，用原子吸收分光光度法测定，绘制工作曲线。如说明书附图1所示。

[0025] 实施例3、胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102解钾测定实验1[0026] 采用解钾测定培养基，具体实施步骤如下：菌种接至钾细菌液体活化培养基，30℃振荡培养24h，以2％接种量接种于解钾测定培养基，对照组接入等量灭活菌液，装液量为50ml，每组三个平行，24℃，pH 6.5，160rpm振荡培养10天；取5ml发酵液，置于100℃沸水中消煮，并间歇加入6％H2O2直至发酵液澄清，过滤，定容至100ml，再稀释5倍，原子吸收分光光度法测定钾离子的含量，实验组比对照组水溶性钾增高了47.35％。

[0027] 实施例4、胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102解钾测定实验2[0028] 采用解钾测定培养基，具体步骤如下：菌种接至钾细菌液体活化培养基，30℃振荡培养24h，以5％接种量接种于解钾测定培养基，对照组接入等量灭活菌液，装液量为50ml，每组三个平行，30℃，pH 7.2，160rpm振荡培养10天；取5ml发酵液，置于100℃沸水中消煮，并间歇加入6％H2O2直至发酵液澄清，过滤，定容至100ml，再稀释5倍，原子吸收分光光度法测定钾离子的含量，实验组比对照组水溶性钾增高了105.69％。

[0029] 实施例5、胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)NK 102解钾测定实验3[0030] 采用解钾测定培养基，具体步骤如下：菌种接至钾细菌液体活化培养基，30℃振荡培养24h，以10％接种量接种于解钾测定培养基，对照组接入等量灭活菌液，装液量为50ml，每组三个平行，37℃，pH 8.0，160rpm振荡培养10天；取5ml发酵液，置于100℃沸水中消煮，并间歇加入6％H2O2直至发酵液澄清，过滤，定容至100ml，再稀释5倍，原子吸收分光光度法测定钾离子的含量，实验组比对照组水溶性钾增高了68.29％。