本发明属于微生物,具体涉及一株吡蚜酮降解菌r1-1及其应用。
背景技术:
1、农药或除草剂的使用带来的环境污染、生态失衡、食品安全等一系列问题日益严重。吡蚜酮,中文别名吡嗪酮(pymetrozine),化学名称为(e)-4,5-二氢-6-甲基-4-(3-吡啶亚甲基氨基)-1,2,4-三嗪-3(2h)-酮,(4,5-dihydro-6-methyl-4-[(e)-(3-pyridinylmethylene)amino]-1,2,4-triazin-3(2h)-one)。吡蚜酮属于吡啶类或三嗪酮类杀虫剂,是全新的非杀生性杀虫剂,最早由瑞士汽巴嘉基公司于1988年开发,该产品对多种作物的刺吸式口器害虫表现出优异的防治效果。其制剂可用于防治大部分同翅目害虫,尤其是蚜虫科、粉虱科、叶蝉科等。近些年,吡蚜酮在蔬菜、水稻、瓜果、棉花、果树等许多大田作物种植过程中被广泛施用。因此,为避免或加速土壤及环境中吡蚜酮农药残留引起的环境污染和食品安全等问题,如何快速、有效的通过生物降解方法清除吡蚜酮成为相关学者研究的难点和热点。
2、目前,农药降解主要包括物理、化学和生物3种方式,3种方式均对农药残留降解有一定的作用,其中生物降解被认为具有成本低、高效和对环境友好的特点,因此农药残留降解菌剂越来越受到重视。生物降解又包括动物、植物、微生物以及植物-微生物互作降解等方式,其中微生物降解是农药的生物降解主要方式,具有成本低,不产生二次污染等优点。自然环境中可降解农药的微生物种类非常丰富,包括细菌、真菌等。但是能降解吡蚜酮的菌株报道不多。目前,能降解吡蚜酮的菌株不能在较宽温度范围内和ph碱性条件下降解吡蚜酮。因此需要进一步开展研究。本发明对消除环境中的吡蚜酮污染、降低食品安全隐患、净化环境有重大意义。
技术实现思路
1、为解决现有技术中现有的能降解吡蚜酮的菌株不能在较宽温度范围内和ph碱性条件下降解吡蚜酮的问题,本发明提出了一株吡蚜酮降解菌r1-1及其应用。为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
2、本发明提供一株吡蚜酮降解菌株r1-1,所述吡蚜酮降解菌株r1-1分类命名为nocardioides r1-1,所述吡蚜酮降解菌株r1-1于2023年12月20日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为ctcc m 20241088r1-1。
3、本发明提供的吡蚜酮降解菌r1-1是从吡蚜酮污染的土壤中富集、分离纯化得到的。本发明提供的该吡蚜酮降解菌nocardioides r1-1将在土壤中吡蚜酮降解、水体污染吡蚜酮的降解、土壤中废弃吡蚜酮的降解和环境中吡蚜酮污染修复具有应用前景。
4、经降解分析表明,该吡蚜酮降解菌nocardioides r1-1可以在20mg/kg~200mg/kg的吡蚜酮筛选固体培养基和液体培养基中生长良好,具有很高的吡蚜酮降解特性。因此,本发明提供了所述的吡蚜酮降解菌株r1-1在修复吡蚜酮污染中的应用。
5、优选地,所述吡蚜酮降解菌株r1-1用于吡蚜酮污染的环境、土壤或者水环境的修复。
6、优选地,所述吡蚜酮降解菌株r1-1用于吡蚜酮污染的环境、土壤或者水环境中吡蚜酮的降解。
7、优选地,所述吡蚜酮降解菌株r1-1用于农产品种植过程中残留的吡蚜酮的降解。
8、本发明还提供了一种包括所述吡蚜酮降解菌株r1-1的培养物。培养该菌株使用的是牛肉膏蛋白胨培养基,该培养基的配方为:牛肉膏3g/l,蛋白胨10g/l,氯化钠5g/l,使用氢氧化钠调ph 8.0,水为溶剂。
9、本发明还提供了一种用于修复吡蚜酮污染的菌剂,所述菌剂包括吡蚜酮降解菌株r1-1的培养物。
10、优选地,所述培养物包括菌株菌液、菌株发酵培养液、菌株富集分离培养基。
11、其中,所述菌株富集分离培养基为ms液体培养基,由下列终浓度的材料组成:nh4no3 1650mg/l、kno3 1900mg/l、cacl2·2h2o440mg/l、mgso4·7h2o 370mg/l、kh2po4170mg/l、ki 0.83mg/l、h3bo36.2mg/l、mnso4·4h2o 22.3mg/l、znso4·7h2o 8.6mg/l、na2mno4·2h2o0.25mg/l、cuso4·5h2o 0.025mg/l、cocl2·6h2o 0.025mg/l、feso4·7h2o27.8mg/l、na2-edta·2h2o 37.3mg/l、肌醇100mg/l、烟酸0.5mg/l、盐酸吡哆醇0.5mg/l、盐酸硫胺素(维生素b1)0.1mg/l、甘氨酸2mg/l,水为溶剂,使用氢氧化钠调ph 8.0。
12、其中,盐酸吡哆醇又称为维生素b6。盐酸硫胺素又称为维生素b1。
13、此处,所述菌株富集分离培养基的成分主要为菌体,其次为培养基残渣。
14、优选地,所述菌剂加工成农业上可接受的制剂;
15、所述菌剂为干粉剂。所述菌剂的制备方法如下:将对数生长后期培养的吡蚜酮降解菌株r1-1,离心后得到的菌泥冷冻干燥即得。
16、本发明还提供了一种修复吡蚜酮污染的方法,将所述吡蚜酮降解菌株r1-1、所述培养物或所述修复吡蚜酮污染的菌剂加入吡蚜酮污染土壤或者吡蚜酮污染废水中,以对吡蚜酮污染土壤或者吡蚜酮污染废水进行修复。
17、其中,吡蚜酮污染土壤或者吡蚜酮污染废水中吡蚜酮降解菌r1-1的接种量为0.5wt%~5wt%
18、需要注意的是,使用前用少量水溶解菌粉,制成菌悬液,有助于菌体复苏。
19、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
20、1、本发明提供了一株吡蚜酮降解菌r1-1及其应用,本发明所用吡蚜酮降解菌r1-1分类命名为nocardioides r1-1,所述吡蚜酮降解菌株r1-1于2023年12月20日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为cctcc m 20241088r1-1。本发明所提供的吡蚜酮降解菌r1-1可以在较宽温度范围内和ph碱性条件下降解吡蚜酮。因此,本发明所提供的吡蚜酮降解菌r1-1可以应用于农药污染环境中的吡蚜酮降解,尤其是碱性条件下的降解,适宜生长的温度为25℃-45℃,可作用的ph范围为:4.0-11.0。该菌株对降低环境中吡啶类农药污染具有很好的应用价值。
21、2、本发明提供的吡蚜酮降解菌r1-1是从吡蚜酮污染的土壤中富集、分离纯化得到的。本发明提供的该吡蚜酮降解菌nocardioides r1-1将在土壤中吡蚜酮降解、水体污染吡蚜酮的降解、土壤中废弃吡蚜酮的降解和环境中吡蚜酮污染修复具有应用前景。
22、3、本发明筛选出一株可以在吡蚜酮为唯一碳源的环境中存活的吡蚜酮降解菌nocardioides r1-1,经降解分析表明,该菌株可以在20mg/kg~200mg/kg的吡蚜酮筛选固体培养基和液体培养基中生长良好,具有很高的吡蚜酮降解特性。
23、4、本发明提供的该吡蚜酮降解菌nocardioides r1-1的应用,有利于缓解因物理或化学方法降解吡蚜酮,而造成的二次污染。
1.一株吡蚜酮降解菌株r1-1,其特征在于,所述吡蚜酮降解菌株r1-1分类命名为nocardioides r1-1,所述吡蚜酮降解菌株r1-1于2023年12月20日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为ctcc m 20241088r1-1。
2.根据权利要求1所述的吡蚜酮降解菌株r1-1在修复吡蚜酮污染中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述吡蚜酮降解菌株r1-1用于吡蚜酮污染的环境、土壤或者水环境的修复。
4.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述吡蚜酮降解菌株r1-1用于吡蚜酮污染的环境、土壤或者水环境中吡蚜酮的降解。
5.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述吡蚜酮降解菌株r1-1用于农产品种植过程中残留的吡蚜酮的降解。
6.一种包括权利要求1所述的吡蚜酮降解菌株r1-1的培养物。
7.一种用于修复吡蚜酮污染的菌剂,其特征在于,所述菌剂包括吡蚜酮降解菌株r1-1的培养物。
8.根据权利要求7所述的用于修复吡蚜酮污染的菌剂,其特征在于,所述培养物包括菌株菌液、菌株发酵培养液、菌株富集分离培养基;
9.根据权利要求6所述的用于修复吡蚜酮污染的菌剂,其特征在于,所述菌剂加工成农业上可接受的制剂;
10.一种修复吡蚜酮污染的方法,其特征在于,将权利要求1所述的吡蚜酮降解菌株r1-1、权利要求5所述的培养物或权利要求6所述的修复吡蚜酮污染的菌剂加入吡蚜酮污染土壤或者吡蚜酮污染废水中,以对吡蚜酮污染土壤或者吡蚜酮污染废水进行修复。
