一種除草劑2,4-d的降解菌株及其生產(chǎn)的菌劑和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于微生物領(lǐng)域，提供一種除草劑2, 4 -D的降解菌株及其生產(chǎn)的菌劑和應(yīng) 用。 技術(shù)背景
[0002] 有機(jī)氯農(nóng)藥是20世紀(jì)80年代前應(yīng)用的最主要和最有效的農(nóng)藥品種之一，由于其 具有價(jià)格低廉，高效廣譜等特點(diǎn)，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。而其中的苯氧乙酸類除草 劑更是以其成本低，速度快等優(yōu)勢(shì)被大規(guī)模生產(chǎn)和使用。2, 4 -D (2, 4-二氯苯氧乙酸；2, 4-Dichlorophenyloxy acetic acid)是具有代表性的合成植物生長(zhǎng)素的物質(zhì)，同時(shí)也是一種 常用的除草劑，在農(nóng)林業(yè)中發(fā)揮了重大作用，尤其在水果（如柑橘）保鮮中應(yīng)用廣泛。在 30ppm以下低濃度時(shí)2, 4 -D可作為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，在500ppm以上高濃度時(shí)則可用作除草 劑，可從根、莖、葉進(jìn)入植物體內(nèi)。2, 4-D降解緩慢，且吸附性強(qiáng)，所以極易殘留。因此，其毒 性問(wèn)題受到了廣泛關(guān)注。此外，由于2, 4 -D殘留導(dǎo)致的下茬作物藥害問(wèn)題也造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì) 損失，影響糧食安全。大量研宄都表明利用微生物來(lái)降解消除土壤中的除草劑殘留，從而解 除下茬作物藥害，保障糧食安全，保護(hù)生態(tài)環(huán)境是可行的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)目前日益嚴(yán)重的土壤中殘留的除草劑2, 4 -D，開(kāi)發(fā)研制出 一種新型的2, 4 -D除草劑殘留降解菌劑，使用本菌劑可以使土壤中2, 4 -D、二甲四氯兩種 除草劑的殘留量降低90%以上，生產(chǎn)和使用成本較低。使用該降解菌劑可以有效解除下茬 作物藥害，保障下茬作物良好生長(zhǎng)。
[0004] 本發(fā)明的目的可通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0005] -株除草劑2, 4 -滴降解菌株LZ35, 2015年4月15日保藏于中國(guó)典型培養(yǎng)物保 藏中心，菌種保藏號(hào)為CCTCCN0:M2015235。。經(jīng)鑒定LZ35屬無(wú)色桿菌屬（Achromobacter sp.)，主要生物學(xué)特性為G_，菌體為桿狀，大小約0. 4 - 0. 7ym寬，1. 4 - 2. 8ym長(zhǎng)，好氧；過(guò) 氧化氫酶、氧化酶和V.P.反應(yīng)為陽(yáng)性；B引哚反應(yīng)陰性；不能水解淀粉，能氧化葡萄糖產(chǎn)酸， 使石蕊牛乳酸凝固，能抗氨芐青霉素、卡那霉素、慶大霉素、鏈霉素、氯霉素、四環(huán)素、壯觀霉 素和紅霉素，該菌株16SrRNA基因的GenBank登錄號(hào)為KP996670。
[0006] 本發(fā)明所述的除草劑2, 4 -D降解菌株LZ35在降解除草劑2, 4 -D中的應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明所述的除草劑2, 4 -D降解菌株LZ35在制備降解除草劑2, 4 -D的菌劑中 的應(yīng)用。
[0008] -種用本發(fā)明所述的除草劑2, 4 -D殘留降解菌株LZ35生產(chǎn)的降解菌劑。
[0009] 所述的降解菌劑優(yōu)選通過(guò)以下方法生產(chǎn)而成：
[0010] 1)將所述的除草劑2, 4 -D降解菌株LZ35試管種接種于肉湯培養(yǎng)基搖瓶中，振蕩 培養(yǎng)至對(duì)數(shù)期；
[0011] 2)將上述培養(yǎng)好的菌種按10%的接種量接種入種子罐，培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，種 子罐所用的培養(yǎng)基配方為：葡萄糖 0.8%，（NH4)2S041%，K2HP040.2%，MgS040.05%，NaCl0? 01%，CaC030. 3%，酵母膏 0? 02%，pH值 7. 2 - 7. 5 ;
[0012] 3)將種子液按10%的接種量接入生產(chǎn)罐培養(yǎng)，生產(chǎn)罐所用培養(yǎng)基與種子罐培養(yǎng) 基相同；
[0013] 4)發(fā)酵完成后培養(yǎng)液出罐直接用塑料包裝桶或包裝瓶分裝成液體制劑或采用泥 炭吸附用包裝袋分裝成固體菌劑制劑；
[0014] 其中，在種子罐和生產(chǎn)罐的培養(yǎng)過(guò)程中無(wú)菌空氣的通氣量為1 :0. 6 - 1. 2,攪拌速 度為180 - 240轉(zhuǎn)/分，培養(yǎng)溫度為30 - 35°C，全流程培養(yǎng)時(shí)間為36 - 48小時(shí)，發(fā)酵結(jié) 束后菌體數(shù)量達(dá)到10億個(gè)/ml以上。
[0015] 本發(fā)明所述的菌劑在降解除草劑2, 4 -滴中的應(yīng)用，優(yōu)選在降解土壤中殘留的除 草劑2, 4 -滴中的應(yīng)用。
[0016] 有益效果
[0017] 使用該發(fā)明生產(chǎn)的2, 4 -D除草劑殘留降解菌劑具有生產(chǎn)使用成本低，使用方便， 去除土壤中殘留2, 4 -D效果好的優(yōu)點(diǎn)，適合于2, 4 -D使用后下茬作物產(chǎn)生藥害的地區(qū)推 廣使用。本發(fā)明對(duì)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，保護(hù)人民的身體健康具有重要的意義。降解菌株LZ35 在以2, 4 -D，二甲四氯為唯一碳源的無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基中，按1%的接種量接入降解菌株LZ35， 于30°C，振蕩培養(yǎng)24小時(shí)后，取樣測(cè)定降解率，從結(jié)果中可以看出，降解菌LZ35對(duì)這兩種除 草劑的降解率都在90%以上，具有很好的降解效果，并且該菌為革蘭氏陰性菌，而且抗逆性 強(qiáng)，在田間的存活時(shí)間適當(dāng)，不會(huì)影響以后除草劑的使用效果。
[0018] 用本發(fā)明產(chǎn)品在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行盆缽進(jìn)行殘留除草劑的降解效果試驗(yàn)。從表1中可以 看出經(jīng)降解菌處理后能顯著降低土壤中殘留除草劑對(duì)玉米植株的藥害，菌株在土壤中定植 能力強(qiáng)，能夠顯著降解土壤中的殘留的除草劑，對(duì)后茬作物藥害的解除具有巨大的應(yīng)用前 景（見(jiàn)實(shí)施例3)。
[0019] 本發(fā)明成功地解決了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中除草劑殘留導(dǎo)致下茬作物藥害的問(wèn)題，既充分發(fā) 揮了化學(xué)除草劑在植物雜草防治中的高效快速的作用，又可以充分解除對(duì)后茬作物的藥 害，保障糧食安全。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1: 土壤中2, 4 -滴濃度為50ppm時(shí)對(duì)玉米植株生長(zhǎng)的藥害實(shí)驗(yàn)，處理為加入 LZ35降解菌劑對(duì)2, 4 -滴藥害的解除實(shí)驗(yàn)，空白對(duì)照為土壤中不加2, 4 -滴的實(shí)驗(yàn)。
[0021] 圖2:土壤中2, 4 -滴濃度為lOOppm時(shí)對(duì)玉米植株生長(zhǎng)的藥害實(shí)驗(yàn)，處理為加入 LZ35降解菌劑對(duì)2, 4 -滴藥害的解除實(shí)驗(yàn)，空白對(duì)照為土壤中不加2, 4 -滴的實(shí)驗(yàn)。
[0022] 圖3 :土壤中2, 4 -滴濃度分別為50ppm和lOOppm時(shí)對(duì)玉米植株生長(zhǎng)的藥害實(shí)驗(yàn)， 處理為加入LZ35降解菌劑對(duì)2, 4 -滴藥害的解除實(shí)驗(yàn)，空白對(duì)照為土壤中不加2, 4 -滴的 實(shí)驗(yàn)。
[0023] 圖4:菌株LZ35對(duì)玉米植株在濃度為50ppm的2, 4 -D土壤中生長(zhǎng)的殘留藥害的 解除作用比較，包括對(duì)玉米植株根，莖，葉的影響比較。
[0024] 圖5:菌株LZ35對(duì)玉米植株在濃度為lOOppm的2, 4 -D土壤中生長(zhǎng)的殘留藥害的 解除作用比較，包括對(duì)玉米植株根，莖，葉的影響比較。
[0025] 圖6,菌株LZ35對(duì)玉米植株在濃度分別為50ppm和lOOppm的2, 4 -D土壤中生長(zhǎng) 的殘留藥害的解除作用比較，包括對(duì)玉米植株根，莖，葉的影響比較。
[0026] 圖7.在實(shí)驗(yàn)室條件下，將菌株LZ35接種到含有2, 4 -D終濃度為50ppm無(wú)機(jī)鹽液 體培養(yǎng)基中，30°C培養(yǎng)3天后，直接取lml液體培養(yǎng)基，離心取上清后用紫外分光光度計(jì)進(jìn) 行檢測(cè)。對(duì)照為只加有2,4 -D終濃度為50ppm無(wú)機(jī)鹽液體培養(yǎng)基。
[0027] 圖8:在實(shí)驗(yàn)室條件下，將菌株LZ35接種到含有2, 4 -D終濃度為50ppm無(wú)機(jī)鹽液 體培養(yǎng)基中，30°C培養(yǎng)3天后，直接取lml液體培養(yǎng)基，離心取上清過(guò)0. 22ym水相濾膜后 用HPLC進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)照為只加有2, 4 -D終濃度為50ppm無(wú)機(jī)鹽液體培養(yǎng)基。
[0028]圖9:在實(shí)驗(yàn)室條件下，調(diào)節(jié)菌株LZ35在液體無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基中初始0D_至0. 1，其 降解起始濃度為200ppm的2, 4 -D對(duì)時(shí)間作的降解曲線。Control為不加菌體的對(duì)照。
[0029] 生物材料保藏信息
[0030] 除草劑2, 4 -D降解菌株LZ35,分類命名為Achromobactersp.LZ35,保藏于中國(guó) 典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏地址為中國(guó)武漢武漢大學(xué)，保藏日期為2015年4月15日，保藏 編號(hào)CCTCCNO:M2015235。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 實(shí)施例1
[0032] 本發(fā)明提供一種能高效降解（礦化）2,4 -D的菌株及其生產(chǎn)的菌劑，所用菌株為 革蘭氏染色陰性菌LZ35,分離自江蘇昆山綠利來(lái)農(nóng)藥廠廠區(qū)的土壤中。菌株具體的分離篩 選方法為：取土樣5. 0g加入到100ml添加0. 1 %酵母粉的無(wú)機(jī)鹽液體培養(yǎng)基中，加2, 4-D 終濃度為50ppm，在30°C條件下進(jìn)行富集培養(yǎng)，搖床轉(zhuǎn)速為150rpm?mirT1，每隔7d以10% 的接種量接種至新鮮的無(wú)機(jī)鹽液體培養(yǎng)基中，連續(xù)傳代培養(yǎng)3次。然后以1 %的接種量接種 至加有2, 4 -D終濃度為50ppm的新鮮的20ml無(wú)機(jī)鹽液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)5d。用紫外掃描 儀和液相色譜同時(shí)檢測(cè)2, 4 -D含量