本发明专利技术公开了一种兼性自养型硫氧化反硝化根瘤菌F43b及其应用。根瘤菌(Rhizobium sp.)F43bT于2016年3月30日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，地址：中国武汉市武汉大学，保藏编号为CCTCC NO：M 2016158。本发明专利技术的根瘤菌(Rhizobium sp.)F43bT为具有硫氧化反硝化功能的兼性自养根瘤菌，能同时去除污染水体或沉积物中的COD、硝酸盐和硫化物，实现污染水体或沉积物处理中碳氮硫共去除，为河道修复和碳氮硫废水处理提供菌种和微生物制剂，同时，该根瘤菌的研究将为其应用于河道修复和碳氮硫去除提供理论指导。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微生物领域，具体涉及一种兼性自养型硫氧化反硝化根瘤菌F43b及其应用。
技术介绍
：在厌氧环境中，由于缺乏充足的氧气做电子受体，有机物往往难被氧化去除。同时由于硫酸盐的进入，为硫酸盐还原菌(SRB)提供了条件，这些SRB能利用有机物做能源和碳源，硫酸盐做电子受体而大量繁殖。虽然能去除部分的有机物，但硫酸盐还原也会产生大量的硫化物。这些硫化物不仅是水体发黑发臭的重要原因，还具有生物毒害性和腐蚀性，会危害水体生物健康，导致生物多样性减少，进而使环境更加恶化。硝酸盐作为一种电子受体，是厌氧环境修复较理想的微生物促生剂。虽然硝酸盐是水体污染物的一种，并且会对人类健康造成危害。但在厌氧条件下，硝酸盐能通过反硝化作用，接受有机物、S2-、S0、S2O32-和AVS等还原性物质氧化产生的电子，从而实现碳氮硫的共去除。但是，在厌氧条件下，一些微生物还能通过另外一条途径，即硝酸盐异化还原成铵(DNRA)，将硝酸盐还原生成氨氮，加重污染的程度。硫氧化反硝化细菌是一类在自然环境中分布广泛的微生物，该类型的微生物厌氧条件下，能利用硝酸盐和亚硝酸盐等作为电子受体，通过反硝化作用将硝酸盐还原生成氮气，同时将硫化物、单质硫以及硫代硫酸盐等氧化，生成单质硫或者硫酸盐。能进行硫氧化反硝化的细菌有两种类型，一种是严格自养型的硫氧化反硝化细菌，只能在无机环境中存活，在有机物存在的条件下会受到抑制。另一种是兼性自养的硫氧化反硝化细菌，能同时利用有机物和还原性含硫化合物作为电子供体进行反硝化。研究发现，异养反硝化细菌能在一定程度上与硫酸盐还原菌竞争有机物，从而抑制硫酸盐还<br/>原作用。在厌氧水体或者沉积物中加入这些兼性硫氧化反硝化细菌，一方面、这些细菌通过自身的代谢作用，将有机物、硫化物和硝酸盐同步去除；另一方面、这些微生物在水体或沉积物中形成一定优势，对硫酸盐还原菌和具有DNRA功能的细菌产生抑制作用，抑制硫化物和氨氮的生成。目前分离得到的兼性自养硫氧化反硝化细菌有十几多种，分别位于变形菌门的不同菌属中。但是，在根瘤菌属(Rhizobium)中，并没有发现具有兼性自养硫氧化反硝化功能的菌株。大多数根瘤菌只能利用有机物进行反硝化，没有硫氧化的功能，如Rhizobium rosettiformans和Rhizobium skierniewicense等等。而根瘤菌属(Rhizobium)88多个的菌种中，大部分是分离于植物根瘤的共生菌，也有少数在土壤、岩石和反应器中分离得到。而在沉积物中，由Shinichi Kaiya在多氯二恶英的微环境中分离得到一株，命名为Rhizobium naphthalenivorans，但没有硫氧化和反硝化功能。因此，寻找一种能在有机物存在的条件下进行硫氧化反硝化作用的菌株，对这些菌株进行分离鉴定，将为河道修复和碳氮硫废水处理提供菌种和微生物制剂。并且，这些菌株的研究将为其应用于河道修复和碳氮硫去除提供理论指导。
技术实现思路
：本专利技术的第一个目的是提供一种具有硫氧化反硝化功能的兼性自养根瘤菌(Rhizobium sp.)F43bT，该细菌于2016年3月30日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，地址：中国武汉市武汉大学，保藏编号为：CCTCC NO：M 2016158。本专利技术的第二个目的是提供了根瘤菌(Rhizobium sp.)F43bT在去除碳氮硫中的应用。优选，根瘤菌(Rhizobium sp.)F43bT在去除污染水体、污染沉积物或污染土壤中的碳氮
硫中的应用。进一步优选，根瘤菌(Rhizobium sp.)F43bT在去除污染水体、污染沉积物或污染土壤中的COD、硝酸盐和/或硫化物中的应用。研究发现，在某受电子垃圾污染的珠三角河道沉积物中，存在着一定丰度的位于根瘤菌属(Rhizobium)的细菌。本专利技术通过对广东顺德容桂某电子垃圾处理区河床底泥进行富集培养、分离和纯化得到根瘤菌(Rhizobium sp.)F43bT，为根瘤菌属的一个新种，命名为根瘤菌(Rhizobium sp.)F43bT。本专利技术的根瘤菌(Rhizobium sp.)F43bT为具有硫氧化反硝化功能的兼性自养根瘤菌，能同时去除污染水体或沉积物中的COD、硝酸盐和硫化物，实现污染水体或沉积物处理中碳氮硫共去除，为河道修复和碳氮硫废水处理提供菌种和微生物制剂，同时，该根瘤菌的研究将为其应用于河道修复和碳氮硫去除提供理论指导。根瘤菌(Rhizobium sp.)F43bT于2016年3月30日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，地址：中国武汉市武汉大学，保藏编号为：CCTCC NO：M 2016158。附图说明：图1是根瘤菌(Rhizobium sp.)F43bT的透射电镜图和扫描电镜图，A为透射电镜图；B为扫描电镜图；图2是根瘤菌(Rhizobium sp.)F43bT进行硫氧化反硝化作用时的硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和硫酸盐硫浓度随时间变化曲线，其中CK代表空白对照组，W3代表Rhizobium rosettiformans W3T处理组，L61代表Rhizobium daejeonense L61T处理组，F43b代表根瘤菌(Rhizobium sp.)
F43bT处理组；图3是根瘤菌(Rhizobium sp.)F43bT在有机厌氧条件下进行硫氧化反硝化作用时硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和硫酸盐硫的浓度直方图，其中CK代表空白对照组，W3代表Rhizobium rosettiformans W3T处理组，L61代表Rhizobium daejeonense L61T处理组，F43b代表根瘤菌(Rhizobium sp.)F43bT处理组；图4是根瘤菌(Rhizobium sp.)F43bT在好氧条件下进行硫氧化作用时硝酸盐氮、硫酸盐硫和乙酸钠的浓度直方图，其中CK代表空白对照组，W3代表Rhizobium rosettiformans W3T处理组，L61代表Rhizobium daejeonense L61T处理组，F43b代表根瘤菌(Rhizobium sp.)F43bT处理组。具体实施方式：以下实施例是对本专利技术的进一步说明，而不是对本专利技术的限制。实施例1：根瘤菌(Rhizobium sp.)F43bT的分离和鉴定将取样于广东省顺德容桂某电子垃圾处理区河床底泥10g，去除残渣和大颗粒后，用无菌水洗涤并离心三次，收集到已灭菌处理的120mL顶空瓶中，加入100mL富集培养基(NH4Cl0.5g，MgCl2·6H2O 0.5g，KH2PO4 2g，Na2S2O3·5H2O 2g，KNO3 2g，NaHCO3 1g，FeSO4·7H2O0.1g，去离子水1000mL，pH自然，121℃高压灭菌20min；其中，NaHCO3过滤除菌，MgCl2·6H2O、KH2PO4和FeSO4·7H2O单独配置母液灭菌，冷却后按浓度要求添加；固体培养基加入20g/L琼脂)，压上顶空瓶盖子后，于厌氧箱30℃静置培养。一个月后，将培养物摇匀，取20mL培养物8000g离心后，将沉淀接到新的100mL富集培养基中。以此重复两遍。将富集培养物通过稀释涂平板的方法在固体培养基(富集培养基)上涂布，将涂布好的平本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种根瘤菌(Rhizobium sp.)F43bT，其保藏编号为CCTCC NO：M 2016158。
【技术特征摘要】
1.一种根瘤菌(Rhizobium sp.)F43bT，其保藏编号为CCTCC NO：M 2016158。2.权利要求1所述的根瘤菌(Rhizobium sp.)F43bT在去除碳氮硫中的应用。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，根瘤菌(Rhiz...
【专利技术属性】
技术研发人员：许玫英，邓通初，陈杏娟，
申请(专利权)人：广东省微生物研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44
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