光合西塞菌新物种及其应用的制作方法

本发明涉及生物，具体涉及光合西塞菌新物种及其应用。

背景技术：

1、西塞菌属(ciceribacter)隶属于细菌域(bacteria)-假单胞菌门(pseudomonadota)-α-变形菌纲(alphaproteobacteria)-生丝微菌目(hyphomicrobiales)-根瘤菌科(rhizobiaceae)。西塞菌属(ciceribacter)是2013年kathiravan等人建议成立的，提出的(kathiravan r,jegan s,ganga v,prabavathy vr,tushar l,sasikala ch,ramana chv.ciceribacter lividus gen.nov.,sp.nov.,isolated from rhizosphere soil of chick pea(cicer arietinum l.).int j systevol microbiol 2013；63:4484-4488.)，包括3种有效发表种，分别是ciceribacterazotifigens(siddiqi mz,choi gm,im wt.ciceribacter azotifigens sp.nov.,anitrogen-fixing bacterium isolated from activated sludge.int j syst evolmicrobiol 2018；68:482-486.)，ciceribacter lividus(kathiravan r,jegan s,gangav,prabavathy vr,tushar l,sasikala ch,ramana chv.ciceribacter lividusgen.nov.,sp.nov.,isolated from rhizosphere soil of chick pea(cicer arietinuml.).int j syst evol microbiol2013；63:4484-4488.)，ciceribacter thiooxidans(deng t,chen x,zhang q,zhong y,guo j,sun g,xu m.ciceribacter thiooxidanssp.nov.,a novel nitrate-reducing thiosulfate-oxidizing bacterium isolatedfrom sulfide-rich anoxic sediment.int j syst evol microbiol 2017；67:4710-4715.)，它们分离自豆科植物根际土、污泥以及河底沉积物。2021年，praveen等人提出，依据基因组的92个核心基因以及平均氨基酸序列相似性(average amino acid identity，aai)分析，建议将根瘤菌属(rhizobium)的3个种rhizobium daejeonense,r.naphthalenivorans以及r.selenitireducens重新分类归入到西塞菌属内，但至今尚未得到国际公认。因此，目前西塞菌属依然只涵盖了3个有效描述物种，即c.azotifigens，c.lividus，c.thiooxidans。

2、西塞菌属菌株氏染色呈阴性、好氧、可运动菌，细胞呈棒状，细胞大小为(0.3-0.8)μm×(1-2)μm。触酶多为阳性，菌株具有固氮功能或硝酸盐还原功能。能够在ph6.0-8.5、25℃-37℃条件下生长，能够利用丙酸盐，不能利用甲醇和乙醇。q-10是主要呼吸醌，脂肪酸成分有c18:1ω7c，c19:0cycloω8c，c18:0,c12:0,c14:0 3-oh,c18:0 3-oh,c16:0,c16:1ω6c/c16:1ω7c,c17:0 3-oh，c20:1ω7c，其中c18:1ω7c，c19:0cycloω8c为主要脂肪酸。极性脂包括磷脂酰甘油(pg)、磷脂酰乙醇胺(pe)、磷脂酰甲基乙醇胺(pme)、磷脂酰胆碱(pc)和两种未鉴定的糖脂(gls)(siddiqi mz,choi gm,im wt.ciceribacter azotifigens sp.nov.,a nitrogen-fixing bacterium isolated from activated sludge.int j syst evol microbiol2018；68:482-486.)。

3、隶属于根瘤菌科(rhizobiaceae)的菌株，以根瘤菌属(rhizobia)为代表，多数菌株都是农业有益微生物，具有固氮、改善土壤肥力、促进植物生长等功能。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供光合西塞菌新物种及其应用。

2、第一方面，本发明要求保护光合西塞菌(ciceribacter photosyntheticus)。

3、本发明要求保护的光合西塞菌(ciceribacter photosyntheticus)的菌株号为c2409，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏号为cgmccno.30531。

4、本发明所提供的光合西塞菌(ciceribacter photosyntheticus)为革兰氏染色呈阴性、兼性厌氧、可运动菌，细胞呈棒状，细胞大小为(0.5-0.8)μm×

5、(1.1-1.9)μm。氧化酶和触酶阳性，菌株能够在ph6.0-8.5(最适ph7.0)、25℃-37℃(最适28-32℃)条件下生长，能够利用丙酸盐。

6、第二方面，本发明要求保护一种培养物。

7、本发明所要求保护的培养物为前文第一方面中所述的光合西塞菌(ciceribacterphotosyntheticus)在细菌培养基中培养得到的物质。

8、上述培养物中，所述物质包括所述光合西塞菌(ciceribacterphotosyntheticus)(菌体自身)和所述光合西塞菌(ciceribacter photosyntheticus)的代谢物。

9、上述培养物中，所述细菌培养基可为固体培养基或液体培养基。

10、术语“培养物”是指经人工接种和培养后，长有微生物群体的液体或固体培养基的统称。即通过将微生物进行生长和/或扩增而获得的产物，其可以是微生物的生物学纯培养物，也可以含有一定量的培养基、代谢物或培养过程中产生的其他成分。术语“培养物”还包括通过将微生物传代而获得的传代培养物，其可以是某一代的培养物，也可以是若干代的混合物。

11、在本发明的具体实施方式中，所述细菌培养基具体为r2a培养基或酵母甘露醇(ym)培养基。

12、第三方面，本发明要求保护一种代谢物。

13、本发明要求保护的代谢物为前文第一方面中所述的光合西塞菌(ciceribacterphotosyntheticus)的代谢物。

14、术语“代谢物”是指微生物新陈代谢过程中产生的初级代谢产物和/或次级代谢产物。初级代谢是指微生物从外界吸收各种营养物质，通过分解代谢和合成代谢，生成维持生命活动的物质和能量的过程。初级代谢的产物即为初级代谢产物，如单糖或单糖衍生物、核苷酸、维生素、氨基酸、脂肪酸等单体以及由它们组成的各种大分子聚合物，如蛋白质、核酸、多糖、脂质等。次级代谢是指微生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质的过程。次级代谢的产物即为次级代谢产物，大多是分子结构比较复杂的化合物。根据其作用，可将其分为抗生素、激素、生物碱、毒素等类型。

15、第四方面，本发明要求保护一种菌剂。

16、本发明要求保护的菌剂含有前文第一方面中所述的光合西塞菌(ciceribacterphotosyntheticus)、前文第二方面中所述的培养物和/或前文第三方面中所述的代谢物。

17、其中，所述菌剂为用于除草的菌剂和/或用于杀虫的菌剂和/或用于促进植物生长的菌剂和/或用于促进植物光合作用的菌剂和/或用于抑菌的菌剂。

18、在所述菌剂中，活性成分包含或为前文第一方面中所述的光合西塞菌(ciceribacter photosyntheticus)、前文第二方面中所述的培养物和/或前文第三方面中所述的代谢物。

19、上述菌剂中，所述菌剂除所述活性成分外，还含有载体。所述载体可为农药领域常用的且在生物学上是惰性的载体。所述载体可为固体载体或液体载体；所述固体载体可为矿物材料、植物材料或高分子化合物；所述矿物材料可为粘土、滑石、高岭土、蒙脱石、白碳、沸石、硅石和硅藻土中的至少一种；所述植物材料可为玉米粉、豆粉和淀粉中的至少一种；所述高分子化合物可为聚乙烯醇和/或聚二醇；所述液体载体可为有机溶剂、植物油、矿物油或水；所述有机溶剂可为癸烷和/或十二烷。

20、上述菌剂中，所述菌剂的剂型可为多种剂型，如液剂、乳剂、悬浮剂、粉剂、颗粒剂、可湿性粉剂或水分散粒剂。

21、根据需要，所述菌剂中还可添加表面活性剂(如吐温20、吐温80等)、粘合剂、稳定剂(如抗氧化剂)、ph调节剂等。

22、第五方面，本发明要求保护前文第一方面中所述的光合西塞菌(ciceribacterphotosyntheticus)或前文第二方面中所述的培养物或前文第三方面中所述的代谢物或前文第四方面中所述的菌剂在如下任一中的应用：

23、(a1)生产5-氨基乙酰丙酸(5-ala)；

24、(a2)制备用于生产5-氨基乙酰丙酸(5-ala)的产品。

25、第六方面，本发明要求保护前文第一方面中所述的光合西塞菌(ciceribacterphotosyntheticus)或前文第二方面中所述的培养物或前文第三方面中所述的代谢物或前文第四方面中所述的菌剂在如下任一中的应用：

26、(b1)除草；

27、(b2)制备用于除草的产品(如农用除草剂)；

28、(b3)杀虫；

29、(b4)制备用于杀虫的产品(如农用杀虫剂)；

30、(b5)促进植物生长；

31、(b6)制备用于促进植物生长的产品(如植物生长促进剂)；

32、(b7)促进植物光合作用；

33、(b8)制备用于促进植物光合作用的产品(如光敏剂)；

34、(b9)抑菌；

35、(b10)制备用于抑菌的产品(如抑菌剂)；

36、(b11)改良作物生态环境；

37、(b12)制备用于改良作物生态环境的产品；

38、(b13)水产养殖；

39、(b14)制备用于水产养殖的产品；

40、(b15)增强植物抗逆性；

41、(b16)制备用于增强植物抗逆性的产品。

42、第七方面，本发明要求保护一种用于除草的产品。

43、本发明要求保护的用于除草的产品，其活性成分包含或为前文第一方面中所述的光合西塞菌(ciceribacter photosyntheticus)或前文第二方面中所述的培养物或前文第三方面中所述的代谢物或前文第四方面中所述的菌剂。

44、其中，所述产品可为农业除草剂。

45、第八方面，本发明要求保护一种用于杀虫的产品。

46、本发明要求保护的用于杀虫的产品，其活性成分包含或为前文第一方面中所述的光合西塞菌(ciceribacter photosyntheticus)或前文第二方面中所述的培养物或前文第三方面中所述的代谢物或前文第四方面中所述的菌剂。

47、其中，所述产品可为农用杀虫剂。

48、第九方面，本发明要求保护一种用于促进植物生长的产品。

49、本发明要求保护的用于促进植物生长的产品，其活性成分包含或为前文第一方面中所述的光合西塞菌(ciceribacter photosyntheticus)或前文第二方面中所述的培养物或前文第三方面中所述的代谢物或前文第四方面中所述的菌剂。

50、其中，所述产品为植物生长促进剂，如农用菌剂或菌肥。

51、第十方面，本发明要求保护一种用于促进植物光合作用的产品。

52、本发明要求保护的用于促进植物光合作用的产品，其活性成分包含或为前文第一方面中所述的光合西塞菌(ciceribacter photosyntheticus)或前文第二方面中所述的培养物或前文第三方面中所述的代谢物或前文第四方面中所述的菌剂。

53、其中，所述产品可为光敏剂。

54、第十一方面，本发明要求保护一种用于抑菌的产品。

55、本发明要求保护的用于抑菌的产品，其活性成分包含或为前文第一方面中所述的光合西塞菌(ciceribacter photosyntheticus)或前文第二方面中所述的培养物或前文第三方面中所述的代谢物或前文第四方面中所述的菌剂。

56、其中，所述产品可为抑菌剂。

57、第十二方面，本发明要求保护一种用于改良作物生态环境的产品。

58、本发明要求保护的用于改良作物生态环境的产品，其活性成分包含或为前文第一方面中所述的光合西塞菌(ciceribacter photosyntheticus)或前文第二方面中所述的培养物或前文第三方面中所述的代谢物或前文第四方面中所述的菌剂。

59、第十三方面，本发明要求保护一种用于水产养殖产品。

60、本发明要求保护的用于水产养殖产品，其活性成分包含或为前文第一方面中所述的光合西塞菌(ciceribacter photosyntheticus)或前文第二方面中所述的培养物或前文第三方面中所述的代谢物或前文第四方面中所述的菌剂。

61、基于5-ala具有促进植物光合作用(zhang,z.,et al.(2014)."effects of5-aminolevulinic acid on the growth and photosynthetic characteristics of riceunder different light conditions."plant growth regulation,72(1),1-9.)，可用于养殖环境的植物用于水体净化(huang,x.,et al.(2012)."effects of 5-aminolevulinicacid on the growth of aquatic plants and water quality."water research,46(5),1551-1558.)；5-ala还具有抑菌功效(li,x.,et al.(2014)."antibacterial effects of5-aminolevulinic acid in poultry."poultry science,93(8),2000-2005.)，可以提高水产养殖环境的质量(yamamoto,t.,et al.(2011)."effects of 5-aminolevulinic acidon the growth and feed efficiency of carp."aquaculture,315(3-4),384-389.)。

62、第十四方面，本发明要求保护一种用于增强植物抗逆性的产品。

63、本发明要求保护的用于增强植物抗逆性产品，其活性成分包含或为前文第一方面中所述的光合西塞菌(ciceribacter photosyntheticus)或前文第二方面中所述的培养物或前文第三方面中所述的代谢物或前文第四方面中所述的菌剂。

64、第十五方面，本发明要求保护一种除草和/或杀虫和/或促进植物生长和/或促进植物光合作用和/或增强植物抗逆性的方法。

65、本发明要求保护的除草和/或杀虫和/或促进植物生长和/或促进植物光合作用和/或增强植物抗逆性的方法，可包括如下步骤：用前文第一方面中所述的光合西塞菌(ciceribacter photosyntheticus)或前文第二方面中所述的培养物或前文第三方面中所述的代谢物或前文第四方面中所述的菌剂对待处理的植物或其生长基质进行处理。

66、第十六方面，本发明要求保护前文第一方面中所述的光合西塞菌(ciceribacterphotosyntheticus)在制备前文第二方面中所述的培养物或前文第三方面中所述的代谢物或前文第四方面中所述的菌剂中的应用。

67、本发明菌株c2409分离自江西九江水稻田间水稻根系土，是根瘤菌的姐妹属——西塞菌属的成员，菌株的基因型和表型信息综合确证菌株c2409为西塞菌属的新物种，命名为光合西塞菌(ciceribacter photosyntheticus)。菌株c2409能够产5-氨基乙酰丙酸(5-ala)，因此具有除草、杀虫、促进植物生长、促进植物光合作用、增强植物抗逆性能(wang,y.,et al.(2015)."effects of 5-aminolevulinic acid on the survival and growthof oak seedlings in reforestation."forest ecology and management,356,1-8.watanabe,k.,et al.(2010)."effects of5-aminolevulinic acid on the growth andyield of wheat under saline conditions."plant production science,13(3),271-276.)以及抑菌的活性(liu,h.,et al.(2016)."induction of disease resistance intomato by5-aminolevulinic acid."plant pathology,65(5),835-842.)，其对于改良作物生态环境以及水产养殖领域均具有重要意义。

68、保藏说明

69、分类命名：光合西塞菌(ciceribacter photosyntheticus)；

70、参椐的生物材料：c2409；

71、保藏机构：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；

72、保藏机构简称：cgmcc；

73、地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号；

74、保藏日期：2024年5月8日；

75、保藏中心登记入册编号：cgmcc no.30531。