一种可在酸性条件下还原氧化亚氮菌株及其应用

本发明属于微生物，尤其涉及一种可在酸性条件下还原氧化亚氮菌株及其应用。

背景技术：

1、农业土壤是大气中温室气体氧化亚氮(n2o)的主要来源，改善氮肥管理和减少农业生态系统中的n2o排放已成为研究人员追求的目标。农田中氮肥的过度使用，还导致了土壤酸化，全球土壤ph值平均降低了0.26(tianand niu，2015)。土壤酸化的一个直接结果是n2o排放量的增加，这将导致更严重的气候变暖(qu等人，2014)。

2、微生物编码的n2o还原酶目前是生物圈中唯一已知的可以将n2o还原成n2的酶，许多研究报道均认为低ph值抑制n2o的还原，从而导致酸性土壤的高n2o排放(aamer等人，2020)。目前公认的解释之一是，功能性n2o还原酶的合成在低ph条件下受损(liu等人，2014)。较低的ph值不会抑制nosz基因的转录，但由于nosz转录后较低的ph干扰了功能性n2o还原酶在周质中的组装，酸性土壤中n2o还原为n2的过程受到抑制(bergaust等人，2010)。

3、尽管在一些酸性土壤中存在一些n2o还原的情况(zhongetal.，2023)，但对这些环境中n2o的确切还原机制仍知之甚少。土壤中存在大量未知因素以及土壤微生物之间存在复杂的相互作用关系，这可能导致土壤中存在微环境，小范围土壤颗粒存在ph梯度，n2o还原酶可以在局部的高ph环境下成功合成。目前还未发现能在酸性条件下生长旺盛且快速还原n2o的微生物，一些rhodanobacter的纯培养实验表明，在ph4和ph3.7时，n2o可以被还原(lycus等人，2017；vandenheuvel等人，2010年)。但这些分离物在如此低的ph下根本不会生长，在中性ph下也不会还原n2o。最近，研究发现serratiasp.和desulfosporosinussp.的共培养物在ph4.5时可以还原n2o，但完全去除n2o需要丙酮酸的存在，还原n2o也需要几天时间，还原速率慢(he等人，2023)。因此，分离到能够独自在酸性条件下快速生长并还原n2o的微生物是非常有意义的研究，能很大程度上减少酸性环境中的n2o排放，缓解气候胁迫。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可在酸性条件下还原氧化亚氮菌株及其应用，所述还原氧化亚氮菌株为trinickiasp.z7菌株，该菌株能够在酸性条件下生长和独自还原n2o，并且具有较快的还原速率。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提供一种还原氧化亚氮菌株，所述还原氧化亚氮菌株为trinickiasp.z7，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmccno.29696，保藏日期为2024年1月22日。

4、本发明提供一种还原氧化亚氮菌剂，所述菌剂含有所述的trinickiasp.z7。

5、优选的，所述菌剂包括菌液、菌粉。

6、优选的，所述trinickiasp.z7制备成菌液的od660＞0.400。

7、本发明还提供所述的还原氧化亚氮菌株或所述的还原氧化亚氮菌剂在还原氧化亚氮中的应用。

8、本发明还提供所述的还原氧化亚氮菌株或所述的还原氧化亚氮菌剂在酸性环境还原氧化亚氮，减少氧化亚氮排放中的应用。

9、优选的，还原氧化亚氮所在的应用场景包括土壤、水体。

10、优选的，还原氧化亚氮所在环境的ph为ph4～ph8.5。

11、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

12、本发明首次从酸性水稻田红壤中分离出trinickiasp.z7菌株，并首次提出trinickiasp.z7菌株能够在酸性条件下生长以及还原n2o，并且还原速率很快，表明该菌株具有独立还原n2o能力。由于农业土壤中大量施肥导致的土壤酸化，抑制了n2o的还原过程，trinickiasp.z7菌株能在酸性环境中合成耐受低ph条件且具有活性功能的n2o还原酶，进而促进n2o还原成n2，减少农田土壤施氮肥后导致的大量温室气体n2o排放，从而达到减少气候胁迫的目的。

技术特征：

1.一种还原氧化亚氮菌株，其特征在于，所述还原氧化亚氮菌株为trinickia sp.z7，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc no.29696，保藏日期为2024年1月22日。

2.一种还原氧化亚氮菌剂，其特征在于，所述菌剂含有如权利要求1中所述的trinickia sp.z7。

3.如权利要求2所述的还原氧化亚氮菌剂，其特征在于，所述菌剂包括菌液、菌粉。

4.如权利要求2所述的还原氧化亚氮菌剂，其特征在于，所述trinickiasp.z7制备成菌液的od660＞0.400。

5.如权利要求1所述的还原氧化亚氮菌株或如权利要求2～4任意一项所述的还原氧化亚氮菌剂在还原氧化亚氮中的应用。

6.如权利要求1所述的还原氧化亚氮菌株或如权利要求2～4任意一项所述的还原氧化亚氮菌剂在酸性环境还原氧化亚氮，减少氧化亚氮排放中的应用。

7.如权利要求5～6任意一项所述的应用，其特征在于，还原氧化亚氮的应用场景包括土壤、水体。

8.如权利要求5所述的应用，其特征在于，还原氧化亚氮所在环境的ph为ph4～ph8.5。

技术总结
本发明提供了一种可在酸性条件下还原氧化亚氮菌株及其应用，属于微生物技术领域。本发明所述还原氧化亚氮菌株为Trinickia sp.Z7，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCNo.29696，保藏日期为2024年1月22日。该菌株具有一套完整的反硝化基因，有范围较宽的pH耐受性，在pH4～pH8.5的培养基中合成具有功能的氧化亚氮还原酶。本发明所述Trinickia sp.Z7菌株能够在酸性、中性或弱碱性环境中还原氧化亚氮，可以有效减少酸性土壤和其它环境中温室气体的排放。

技术研发人员：张晓君,王鑫辉
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/12