降解咪唑乙烟酸的马氏芽孢杆菌YN1及土壤修复固定化菌剂制造技术

降解咪唑乙烟酸的马氏芽孢杆菌YN1及土壤修复固定化菌剂，属于微生物技术领域。本发明专利技术所述菌株为革兰氏染色阳性菌，在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)的保藏号为CCTCC NO：M 2021538。本发明专利技术所述的马氏芽孢杆菌YN1可以用于制备土壤修复固定化菌剂修复咪唑乙烟酸污染的土壤。该菌株以咪唑乙烟酸为唯一氮源生长，在液体培养基中通过咪唑乙烟酸诱导增加菌体活性，提高对咪唑乙烟酸的降解能力。该菌剂的制备方法简单，成本较低，施用方便，可以撒施在土壤上，咪唑乙烟酸降解率达到89.8％，适合治理水体和土壤等环境中咪唑乙烟酸造成的污染，具有非常重要的理论依据和应用价值。具有非常重要的理论依据和应用价值。具有非常重要的理论依据和应用价值。

【技术实现步骤摘要】
降解咪唑乙烟酸的马氏芽孢杆菌YN1及土壤修复固定化菌剂


[0001]本专利技术属于微生物
，具体涉及一种降解咪唑乙烟酸的马氏芽孢杆菌(Bacillus marcorestinctum.YN1)及土壤修复固定化菌剂。

技术介绍

[0002]咪唑乙烟酸(Imazethapyr)化学名称为2
‑
[4,5
‑
二氢
‑4‑
甲基
‑4‑
(1
‑
甲基乙基)
‑5‑
氧代
‑
1H
‑
咪唑
‑2‑
基]‑5‑
乙基
‑3‑
吡啶羧酸，又名咪草烟，是由美国氰胺公司开发的咪唑啉酮类除草剂。是一种内吸传导型选择性芽前及早期苗后除草剂，其通过植物的叶与根而被迅速吸收，抑制乙酰乳酸合成酶(AHAS)活性，导致植物体生长必需的支链氨基酸缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸合成受阻，导致植物生长停止而死亡。由于其活性高、用量低、杀草谱宽、选择性强、广泛用于花生、大豆等豆科作物田杂草的防除。可有效防除苋、蓼、苘麻、龙葵、苍耳、狗尾草、马唐等禾本科杂草。
[0003]咪唑乙烟酸是我国应用广泛的咪唑啉酮类除草剂，豆科植物乙酰羟基酸合成酶活性较高，能够迅速代谢和降解咪唑啉酮类除草剂，敏感植物由于不能代谢此类除草剂或代谢速度缓慢而产生药害。与国内大豆田常用的除草剂如氟磺胺草醚、灭草松等产品相比，其具有杀草谱更广、成本低、活性高、用量低等优点。除草剂在土壤中残留既涉及除草效果及持效期，又涉及对轮作中后茬作物的安全性，一个除草剂品种持效期过短，难以取得有效的除草效果，如果残效期过长，又会伤害后茬作物，对后茬作物安全性差。咪唑乙烟酸属长残效除草剂，此类除草剂土壤残留时间较长，加之我国复杂的耕作制度，在没有完全了解和掌握其在不同土壤中的特性之前，缺乏对后茬作物安全性评价时就盲目用药，容易对后茬作物产生药害。
[0004]近年来，生物修复(Bioremediation)理论渐渐成为大家关注的焦点，生物修复技术因其操作简便、效率高、经济实用、环境友好等优点已成为处理环境中有机污染物的有效措施和重要环节。目前大量研究证明利用微生物的代谢途径可以消除农药残留，其中投加高效降解菌株是生物修复中最常见最有效的一种方法。微生物降解农药残留依靠自然力量，不产生二次污染。通过筛选高效咪唑乙烟酸降解菌株，将其加工成菌剂，尤其随着微生物固定化技术的发展，施用微生物固定化技术通常能达到更好的效果。固定化载体的选择是该技术成功实现的重要环节，传统载体在结构性能方面存在的一些问题阻碍了该技术在微生物降解农药残留中的应用，因此寻求生物相容性好，可吸附，比表面积大，物理性能有益的载体材料非常重要。微生物细胞固定化方法中，以包埋法最为常用。作为包埋载体，天然高分子多糖类海藻酸钠的应用较多，具有固化、成型方面以及对微生物毒性小等优点。应用于农药残留降解，从而消除土壤、水体、农产品中咪唑乙烟酸残留。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种降解咪唑乙烟酸的马氏芽孢杆菌(Bacillus marcorestinctum YN1)及含有该菌株的土壤修复固定化菌剂。
[0006]本专利技术所述的高效降解咪唑乙烟酸的马氏芽孢杆菌(Bacillus marcorestinctum YN1)，于2021年12月3日保存于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，地址为中国湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学(430072)，保藏编号为CCTCC NO：M 20211538，分类命名Bacillus marcorestinctum YN1。该菌株的16S rDNA序列如SEQ ID NO.1所示。在本专利技术中，将Bacillus marcorestinctum YN1简写为YN1菌株。
[0007]含有该马氏芽孢杆菌(Bacillus marcorestinctum YN1)的土壤修复固定化菌剂，是将马氏芽孢杆菌YN1的菌株作为活体成分制备获得。
[0008]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：利用本专利技术提供的Bacillus marcorestinctum YN1及含有该菌株的土壤修复固定化菌剂(是将马氏芽孢杆菌YN1的菌株作为活体成分制备得到)可有效降解咪唑乙烟酸残留，且降解效果较好，可有效修复咪唑乙烟酸污染的土壤。
[0009]本专利技术筛选获得一株马氏芽孢杆菌(Bacillus marcorestinctum YN1)，该菌株可有效降解残留的咪唑乙烟酸，保护生态环境和人类健康，且使用方便，成本低，溶液中咪唑乙烟酸去除率达到77.81％，使用YN1菌株生产制备得到的土壤修复固定化菌剂，具有生产成本低，使用方便，去除效果好等优点，适合治理水体和土壤等环境中咪唑乙烟酸造成的污染，具有非常重要的理论依据和应用价值。
附图说明
[0010]图1：YN1菌株的LB固体培养基培养后照片；
[0011]图2：YN1菌株的扫描电镜图；
[0012]图3：YN1菌株的系统发育树；
[0013]图4：YN1菌株的生长曲线；
[0014]图5：咪唑乙烟酸标准品色谱图；
[0015]图6：不同温度条件下YN1菌株和含有YN1菌株的土壤修复固定化菌剂对咪唑乙烟酸的降解曲线；Free YN1表示YN1菌株，Im YN1表示含有YN1菌株的土壤修复固定化菌剂，左侧纵坐标表示在不同温度下的降解率、右侧纵坐标表示在不同温度下OD＝600时的紫外吸光度；
[0016]图7：不同pH条件下YN1菌株和含有YN1菌株的土壤修复固定化菌剂对咪唑乙烟酸的降解曲线；Free YN1表示YN1菌株，Im YN1表示含有YN1菌株的土壤修复固定化菌剂，左侧纵坐标表示在不同pH条件下的降解率、右侧纵坐标表示在不同pH条件下OD＝600时的紫外吸光度；
[0017]图8：不同咪唑乙烟酸浓度条件下YN1菌株和含有YN1菌株的土壤修复固定化菌剂对咪唑乙烟酸的降解曲线；Free YN1表示YN1菌株，Im YN1表示含有YN1菌株的土壤修复固定化菌剂，左侧纵坐标表示在不同咪唑乙烟酸浓度条件下的降解率、右侧纵坐标表示在不同咪唑乙烟酸浓度条件下OD＝600时的紫外吸光度；
[0018]图9：不同接菌量条件下YN1菌株和含有YN1菌株的土壤修复固定化菌剂对咪唑乙烟酸的降解曲线；Free YN1表示YN1菌株，Im YN1表示含有YN1菌株的土壤修复固定化菌剂，左侧纵坐标表示在不同接菌量条件下降解率、右侧纵坐标表示在不同接菌量条件下OD＝600时的紫外吸光度；
[0019]图10：废弃平菇菌糠灭菌生物炭照片；
[0020]图11：含有YN1菌株的土壤修复固定化菌剂照片；
[0021]图12：含有YN1菌株的土壤修复固定化菌剂的重复利用率曲线；
[0022]图13：含有YN1菌株的土壤修复固定化菌剂的稳定性曲线；
[0023]图14：YN1菌株及含有YN1菌株的土本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降解咪唑乙烟酸的马氏芽孢杆菌YN1，其特征在于：其保藏编号为CCTCC NO：M 2021538，分类命名为Bacillus marcorestinctum YN1，保藏单位为中国典型培养物保藏中心，保藏日期为2021年12月3日，其16S rDNA序列如SEQ ID NO.1所示。2.一种土壤修复固定化菌剂，其特征在于：是将权利要求1所述的马氏芽孢杆菌YN1的菌株作为活体成分制备获得。3.如权利要求2所述的一种土壤修复固定化菌剂，其特征在于：是由如下步骤所述方法制备得到，(1)将YN1菌株于LB液体培养基中，30℃、150rpm振荡培养至对数生长期，获得YN1菌种；(2)将步骤(1)获得的YN1菌种按体积比10％的接种量接入100mL LB液体培养基，在30℃、150rpm下振荡培养至对数生长期，获得YN1菌株种子液；(3)回收废弃平菇菌糠用蒸馏水洗净105℃烘干，粉碎过100目筛，放置箱式马弗炉中缺氧碳化处理，设置热解温度60...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，唐亚楠，梁爽，何海涛，郑丽宁，吴宪，
申请(专利权)人：吉林农业大学，
类型：发明
国别省市：