一种添加非固氮菌的增强型高效固氮复合菌系及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种添加非固氮菌的增强型高效固氮复合菌系及其应用，属于农业微生物技术领域。本发明专利技术公开一种增强型高效固氮菌，包括克雷伯氏菌MNAZ1050、柠檬酸杆菌MNAZ1397和假单胞菌MNAZ228中至少一种；还公开一种增强型高效固氮复合菌系，包括固氮菌和非固氮菌；其中，固氮菌包括上述三种菌中的至少一种；所述非固氮菌包括不动杆菌ACZLY512和克吕沃尔氏菌AZ981中至少一种；该固氮复合菌系中的固氮菌单独使用均具有较好的固氮作用，而将固氮菌和非固氮菌配合使用构建成固氮复合菌系比单独使用固氮菌时固氮作用更显著，可以在明显的减少氮肥施用条件下促进作物生长，对于提高作物产量具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种添加非固氮菌的增强型高效固氮复合菌系及其应用
本专利技术涉及农业微生物
，涉及一种添加非固氮菌的增强型高效固氮复合菌系及其应用。
技术介绍
氮肥是作物高产稳产的关键因素，对作物增产的贡献超过50％。然而，当全球开始大规模施用氮肥后，尤其是一些国家和地区过量使用氮肥后，导致了一系列的生态环境问题，例如土壤酸化、温室气体排放、水体富营养化、农产品硝酸盐含量超标等，严重阻碍了全球农业的可持续发展。在此背景下，生物固氮成为减少农业氮肥施用的重要途径之一。生物固氮是指固氮微生物将空气中的分子态氮转化为氨的过程。据不完全统计，每年全球固氮微生物固氮总量超过5000万吨，对地球生物圈氮素循环具有重要意义。目前，已发现的固氮微生物均属于细菌，从已获得全基因组的植物内生固氮菌分类来看，主要集中分布在α-变形菌纲的根瘤菌目和红螺菌目，β-变形菌纲的伯克氏菌目，γ-变形菌纲的肠杆菌目和厚壁菌门的芽孢杆菌目。植物内生固氮菌定植在植物内部，在营养充足和微环境适宜的生态位形成高效的固氮体系，为宿主作物提供氮素营养的同时，还通过分泌植物激素等方式促进宿主作物生长。当前，国内外学者对植物内生固氮菌研究主要集中在单一固氮菌株的筛选和应用。例如，一株提高作物抗病、抗逆的水稻内生固氮菌及其用途(申请号：CN201110197581.9)、一株甘蔗内生伯克霍尔德氏菌CZ08152及其应用(申请号：CN201810098752.4)、一株水稻内生促生根瘤菌及其用途(申请号：CN201810390383.6)、一株产ACC脱氨酶的小麦内生固氮菌及其用途(申请号：CN201110197638.5)等。上述专利技术均没有考虑固氮菌之间以及固氮菌与非固氮菌之间的协同增效作用。如上所述，不同专利中提及的固氮菌其固氮能力或其他功能表现效果不尽相同，并且针对不同种植物可能表现出不同功能或者同一种植物同一功能也表现出差异，因此开发具有更好固氮能力或者新功能的固氮新菌株对作物生产具有重要意义。但是，在自然生态系统中，微生物并不是以单一菌株形式独立存在，而是与其他微生物和栖息环境组成一个复杂的生物网络，通过相互作用和功能互补来维持生态系统的正常功能。超越单一微生物、单一环境要素、单一微观过程的传统理念，从微生物组学的角度定向挖掘固氮微生物功能，通过固氮菌分离培养和生物信息学分析，进行人工模拟和体系重构，构建高效固氮复合菌系。相比单一菌株，高效固氮复合菌系在实际应用中将取得更好的效果。因此，针对不同的需求开发更强功能的高效固氮复合菌系对于解决现有技术存在的技术问题具有现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种添加非固氮菌的增强型高效固氮复合菌系及其应用，该固氮复合菌系中的固氮菌单独使用均具有较好的固氮作用，而将固氮菌和非固氮菌配合使用构建成固氮复合菌系比单独使用固氮菌时固氮作用更显著，可以在明显的减少氮肥施用条件下促进作物生长。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供了一种增强型高效固氮菌，包括克雷伯氏菌(Klebsiellasp.)MNAZ1050、柠檬酸杆菌(Citrobactersp.)MNAZ1397和假单胞菌(Pseudomonassp.)MNAZ228中至少一种；其中，所述克雷伯氏菌MNAZ1050、柠檬酸杆菌MNAZ1397和假单胞菌MNAZ228保藏编号分别为CGMCCNo.22270、CGMCCNo.22267和CGMCCNo.22266，保藏时间均为2021年5月6日，保藏单位均为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。保藏单位地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。本专利技术还提供一种增强型高效固氮复合菌系，包括固氮菌和非固氮菌；其中，固氮菌包括克雷伯氏菌(Klebsiellasp.)MNAZ1050、柠檬酸杆菌(Citrobactersp.)MNAZ1397和假单胞菌(Pseudomonassp.)MNAZ228中至少一种；所述非固氮菌包括不动杆菌(Acinetobactersp.)ACZLY512和克吕沃尔氏菌(Kluyverasp.)AZ981中至少一种；所述克雷伯氏菌MNAZ1050、柠檬酸杆菌MNAZ1397和假单胞菌MNAZ228保藏编号分别为CGMCCNo.22270、CGMCCNo.22267和CGMCCNo.22266，保藏时间均为2021年5月6日，保藏单位均为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；所述不动杆菌ACZLY512和克吕沃尔氏菌AZ981保藏编号分别为CGMCCNo.22268和CGMCCNo.22269，保藏时间均为2021年5月6日，保藏单位均为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。保藏单位地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。本专利技术还提供一种菌剂，所述菌剂的活性成分为所述的固氮菌。优选的是，当菌剂包含两种及以上菌种时，所述菌剂按如下任一项比例构建：所述克雷伯氏菌MNAZ1050：所述柠檬酸杆菌MNAZ1397的含菌量比例为(1-7)：(1-4)；所述克雷伯氏菌MNAZ1050：所述假单胞菌MNAZ228的含菌量比例为(1-7)：(1-2)；所述柠檬酸杆菌MNAZ1397：所述假单胞菌MNAZ228的含菌量比例为(1-4)：(1-2)；所述克雷伯氏菌MNAZ1050：所述柠檬酸杆菌MNAZ1397：所述假单胞菌MNAZ228含菌量比例为(1-7)：(1-4)：(1-2)。本专利技术还提供一种菌剂，所述菌剂的活性成分为所述的固氮复合菌系，所述固氮复合菌系中的固氮菌和非固氮菌的含菌量比例为(1-2)：(1-2)。优选的是，当所述菌剂中的固氮菌包含两种及以上菌种时，所述固氮菌按如下任一项比例构建：所述克雷伯氏菌MNAZ1050：所述柠檬酸杆菌MNAZ1397的含菌量比例为(1-7)：(1-4)；所述克雷伯氏菌MNAZ1050：所述假单胞菌MNAZ228的含菌量比例为(1-7)：(1-2)；所述柠檬酸杆菌MNAZ1397：所述假单胞菌MNAZ228的含菌量比例为(1-4)：(1-2)；所述雷伯氏菌MNAZ1050：所述柠檬酸杆菌MNAZ1397：所述假单胞菌MNAZ228含菌量比例为(1-7)：(1-4)：(1-2)；当所述菌剂中的非固氮菌由不动杆菌ACZLY512和克吕沃尔氏菌AZ981组成时，所述非固氮菌是由不动杆菌ACZLY512和克吕沃尔氏菌AZ981按照含菌量比例(1-2)：(1-2)混合而成。本专利技术还提供一种所述的增强型高效固氮菌或所述的增强型高效固氮复合菌系在制备菌剂中的应用，应用于制备如下任一项所示菌剂中：(1)提高粮食作物和农艺作物的固氮作用的菌剂；(2)提高粮食作物和农艺作物地上部分生物量的菌剂；(3)提高粮食作物和农艺作物根系生物量的菌剂。本专利技术还提供一种所述的增强型高效固氮菌或所述的增强型高效固氮复合菌系或所述的菌剂的使用方法，所述固氮菌、固氮复合菌系或所述菌剂采用灌根方式处理粮食作物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强型高效固氮菌，其特征在于，包括克雷伯氏菌(Klebsiella sp.)MNAZ1050、柠檬酸杆菌(Citrobacter sp.)MNAZ1397和假单胞菌(Pseudomonas sp.)MNAZ228中至少一种；/n其中，所述克雷伯氏菌MNAZ1050、柠檬酸杆菌MNAZ1397和假单胞菌MNAZ228保藏编号分别为CGMCC No.22270、CGMCC No.22267和CGMCC No.22266，保藏时间均为2021年5月6日，保藏单位均为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。/n

【技术特征摘要】
1.一种增强型高效固氮菌，其特征在于，包括克雷伯氏菌(Klebsiellasp.)MNAZ1050、柠檬酸杆菌(Citrobactersp.)MNAZ1397和假单胞菌(Pseudomonassp.)MNAZ228中至少一种；
其中，所述克雷伯氏菌MNAZ1050、柠檬酸杆菌MNAZ1397和假单胞菌MNAZ228保藏编号分别为CGMCCNo.22270、CGMCCNo.22267和CGMCCNo.22266，保藏时间均为2021年5月6日，保藏单位均为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。


2.一种增强型高效固氮复合菌系，其特征在于，包括固氮菌和非固氮菌；其中，固氮菌包括克雷伯氏菌(Klebsiellasp.)MNAZ1050、柠檬酸杆菌(Citrobactersp.)MNAZ1397和假单胞菌(Pseudomonassp.)MNAZ228中至少一种；所述非固氮菌包括不动杆菌(Acinetobactersp.)ACZLY512和克吕沃尔氏菌(Kluyverasp.)AZ981中至少一种；
所述克雷伯氏菌MNAZ1050、柠檬酸杆菌MNAZ1397和假单胞菌MNAZ228保藏编号分别为CGMCCNo.22270、CGMCCNo.22267和CGMCCNo.22266，保藏时间均为2021年5月6日，保藏单位均为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；
所述不动杆菌ACZLY512和克吕沃尔氏菌AZ981保藏编号分别为CGMCCNo.22268和CGMCCNo.22269，保藏时间均为2021年5月6日，保藏单位均为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。


3.一种菌剂，其特征在于，所述菌剂的活性成分为权利要求1所述的固氮菌。


4.如权利要求3所述的菌剂，其特征在于，当菌剂包含两种及以上菌种时，所述菌剂按如下任一项比例构建：
所述克雷伯氏菌MNAZ1050：所述柠檬酸杆菌MNAZ1397的含菌量比例为(1-7)：(1-4)；
所述克雷伯氏菌MNAZ1050：所述假单胞菌MNAZ228的含菌...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾超，张俪予，周卫，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11