一種鎘耐性細(xì)菌及其抑制水稻吸收重金屬鎘的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種重金屬鎘耐性細(xì)菌及其抑制作物吸收重金屬鎘的方法，屬于農(nóng)業(yè)和環(huán)境污染治理【技術(shù)領(lǐng)域】。所述菌株為假單胞菌（Pseudomonas?sp.）TCd-1，已于2013年12月11日在武漢大學(xué)中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心登記保藏，菌種保藏號(hào)為CCTCC?M2013649。菌株TCd-1經(jīng)鑒定為假單胞菌屬（Pseudomonas?sp.）細(xì)菌，對(duì)多種重金屬具有耐性，對(duì)鎘、鉛和鎳的耐性濃度分別達(dá)到900mg·L-1、800mg·L-1和600mg·L-1。菌液有效活菌數(shù)約為1.85~1.87×109個(gè)/毫升。在重金屬鎘污染的濕潤(rùn)土壤中添加該菌液，每千克土壤添加菌液2mL，能修復(fù)鎘對(duì)水稻生長(zhǎng)的抑制作用，并有效降低水稻各部位，特別是糙米的鎘含量。
【專利說(shuō)明】一種鎘耐性細(xì)菌及其抑制水稻吸收重金屬鎘的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鎘耐性細(xì)菌及其抑制水稻吸收重金屬鎘的方法，屬于農(nóng)業(yè)和環(huán)境污染治理【技術(shù)領(lǐng)域】。
技術(shù)背景
[0002]鎘是一 種毒性極強(qiáng)的重金屬元素，土壤中的鎘極易被農(nóng)作物富集，并通過(guò)食物鏈危害人體健康，而目前我國(guó)受有毒重金屬污染的耕地面積已達(dá)2000萬(wàn)hm2，約占總耕地面積的1/5。因此，治理農(nóng)田重金屬污染的目標(biāo)，不僅是抑制重金屬對(duì)作物的毒害和提高其產(chǎn)量，更重要的是減少作物對(duì)重金屬元素的吸收，抑制其進(jìn)入食物鏈。土壤重金屬污染的修復(fù)方法較多，目前常用的物理和物理化學(xué)修復(fù)方法一般投資昂貴、設(shè)備復(fù)雜且易導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞，而一些微生物具有重金屬高耐性和強(qiáng)吸附能力，利用這類微生物吸收固定農(nóng)田土壤重金屬，抑制作物對(duì)重金屬的吸收，降低其在作物體內(nèi)的含量，可保障農(nóng)產(chǎn)品的安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種重金屬鎘耐性細(xì)菌，用于抑制水稻對(duì)重金屬鎘的吸收，降低稻米中鎘的含量。通過(guò)分離篩選重金屬鎘耐性細(xì)菌，將其菌液接種于重金屬鎘污染的稻田土壤，通過(guò)鎘耐性細(xì)菌對(duì)鎘的富集、固定作用，實(shí)現(xiàn)降低水稻對(duì)重金屬鎘的吸收。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
本發(fā)明所述的重金屬鎘耐性細(xì)菌sp.TCd-1菌株,于2013年12月11日保藏于武漢大學(xué)中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，菌種保藏號(hào)為CCTCC M 2013649。從福建農(nóng)林大學(xué)教學(xué)農(nóng)場(chǎng)水稻根際土中分離得到，經(jīng)鑒定為假單胞菌屬sp.)細(xì)菌。主要生物學(xué)特性為:G-，菌體桿狀，具鞭毛。運(yùn)動(dòng)性、熒光、膿青素、氧化酶、接觸酶、明膠液化、亞硝酸鹽還原、V-P試驗(yàn)為陽(yáng)性，硝酸鹽還原、M.R.、淀粉水解試驗(yàn)為陰性。該菌株的菌落為圓形，直徑1.0~1.5 mm，不透明，白色，表面光滑，較粘稠，易挑起。
[0005]抑制水稻吸收土壤中重金屬鎘的方法，在水稻栽種前，往重金屬鎘污染的濕潤(rùn)土壤中添加假單胞菌AewOrOfflmas sp.TCd-1菌液,每千克土壤添加1_3 mL。
[0006]通過(guò)發(fā)酵的方法，可以制備本發(fā)明所述的重金屬鎘耐性細(xì)菌TCd-1菌液。菌液制備方法如下:將菌株TCd-1接種于液體培養(yǎng)基(牛肉膏3 g.L—1，蛋白胨10 g.L_\ NaCl 5g.L—1，瓊脂15~20 g*r1,pH7.2^7.4),37 V 150 rpm振蕩培養(yǎng)24 h，后用無(wú)菌水稀釋10倍，制成含菌株TCd-1有效活菌數(shù)約為1.85^1.87 X IO9個(gè)/毫升的菌液。
[0007]有益效果:
本發(fā)明所提供的菌株TCd-1對(duì)重金屬具有高耐性，對(duì)鎘、鉛和鎳的耐性濃度分別達(dá)到900 mg.L-1、800 mg.L-1 和 600 mg.L-1。
[0008]本發(fā)明所述的一種重金屬鎘耐性細(xì)菌TCd-1及其抑制水稻吸收重金屬鎘的方法有如下優(yōu)點(diǎn):
(I)本發(fā)明所述的菌株TCd-1對(duì)鎘的富集系數(shù)達(dá)到101.2。[0009](2)本發(fā)明所述的菌株TCd-1的菌液極易培養(yǎng)獲得。
[0010](3)本發(fā)明所述的菌株TCd-1對(duì)水稻鎘毒害具有強(qiáng)的修復(fù)效果。
[0011](4)本發(fā)明所述的菌株TCd-1起富集固定土壤重金屬鎘的作用，降低水稻糙米鎘含量達(dá)63.24%ο
[0012](5)本發(fā)明所述TCd-1菌株的菌液對(duì)作物種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)無(wú)抑制作用?！揪唧w實(shí)施方式】
[0013]菌株TCd-1從福建農(nóng)林大學(xué)教學(xué)農(nóng)場(chǎng)水稻根際土中分離純化得到。
[0014]實(shí)施例1:菌株TCd-1的篩選
取水稻根際土壤5g溶于50 mL無(wú)菌水中，取該溶液150 μ L于滅菌的牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基中(培養(yǎng)基:牛肉膏3 g.L—1，蛋白胨10 g.L—SNaCl 5 g.L—1，瓊脂20 g-L'pH7.3)，于搖床上150 rpm，37°C振蕩12 h。后從中吸取0.1 mL分別涂布在含100、200、300、400和500 mg噸―1等5個(gè)不同鎘濃度的牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基平板上，每組設(shè)3個(gè)重復(fù)，于37 °C恒溫箱中倒置培養(yǎng)24 h。根據(jù)細(xì)菌生長(zhǎng)情況，采取300 mg噸―1鎘濃度的平板培養(yǎng)基進(jìn)行劃線培養(yǎng)，重復(fù)3次以上的操作，觀察菌落生長(zhǎng)情況TCd-1，斜面保存于4 1:冰箱中，待用。
[0015]實(shí)施例2:菌株TCd-1的鎘吸收特性
在無(wú)菌條件下，將實(shí)施例1保藏的菌株TCd-1轉(zhuǎn)接到牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基中，37
V150 rpm振蕩培養(yǎng)12 h后作為種子液。吸取TCd-1種子液I mL接入100 mL鎘濃度為100 mg.kg—1的牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基，于37 °C下振蕩培養(yǎng)24 h。取10 mL培養(yǎng)液，10000 rpm離心10 min，菌體沉淀用無(wú)菌水漂洗3次后，烘干稱量，用于測(cè)定菌體鎘含量。同上處理后取菌體沉淀懸浮于10 mL無(wú)菌水中，超聲破碎140 s后，12000 rpm離心10 min,獲得細(xì)胞壁沉淀，用于菌體細(xì)胞壁鎘含量測(cè)定，上清液用于測(cè)定菌體細(xì)胞內(nèi)鎘含量，每個(gè)處理5個(gè)平行。樣品經(jīng)HNO3-HClO4消解后用原子吸收法測(cè)定。菌株鎘富集系數(shù)=菌體鎘含量/培養(yǎng)液初始鎘含量。經(jīng)測(cè)定，在含鎘濃度為100 mg ?kg—1培養(yǎng)基中，菌體鎘固定含量為
10.12±1.07 mg ι1，菌株的鎘富集系數(shù)菌體細(xì)胞壁的鎘含量為8.28±1.23 rngq1，菌體細(xì)胞內(nèi)鎘含量為7.54± 1.08 mg.g_\菌株TCd-1的鎘富集系數(shù)為101.2。(如表1所示)表1菌株TCd-1的鎘吸收能力測(cè)定
【權(quán)利要求】
1.一種重金屬鎘耐性細(xì)菌，其特征在于:所述菌株為假單胞菌sp.)TCd-Ι，已于2013年12月11日在武漢大學(xué)中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心登記保藏，菌種保藏號(hào)為 CCTCC M 2013649。
2.一種如權(quán)利要求1所述的一種重金屬耐性細(xì)菌抑制水稻吸收土壤中重金屬鎘的方法，其特征在于:在水稻栽種前，往重金屬鎘污染的濕潤(rùn)土壤中添加假單胞菌iPseudomonassp.) TCd-1菌液,每千克土壤添加1-3 mL。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種重金屬鎘耐性細(xì)菌抑制水稻吸收土壤中重金屬鎘的方法，其特征在于:通過(guò)發(fā)酵的方法，菌液制備方法如下:將菌株TCd-1接種于液體培養(yǎng)基，37V150 rpm振蕩培養(yǎng)24 h，后用無(wú)菌水稀釋10倍，制成含菌株TCd-1的菌液；所述的液體培養(yǎng)基:牛肉膏 3 g.!/1，蛋白胨 10 g.T1jNaCl 5 g.L—1，瓊脂 15~20 g.L—1，ρΗ7.2~7.4。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種重金屬鎘耐性細(xì)菌抑制水稻吸收土壤中重金屬鎘的方法，其特征在于:所述 菌液含菌株TCd-1有效活菌數(shù)為1.85^1.87 X IO9個(gè)/毫升。
【文檔編號(hào)】B09C1/10GK103952333SQ201410101334
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】林瑞余, 肖清鐵, 周麗英, 謝惠玲, 李藝, 林文雄 申請(qǐng)人:福建農(nóng)林大學(xué)