一株田间绿芽孢杆菌RSC10及其应用

本发明属于微生物领域，具体涉及一株田间绿芽孢杆菌rsc10及其应用。

背景技术：

1、我国玉米种植面积广阔，秸秆资源丰富，但大量秸秆被焚烧或还田处理，造成资源浪费和环境污染。青贮是秸秆饲料化利用的重要途径，通过在厌氧条件下利用微生物发酵作用保存青绿饲料的营养特性。然而，全株玉米秸秆中木质纤维素结构复杂、降解难度大，直接导致纤维含量过高而可溶性糖的利用率过低，严重制约了青贮饲料的品质提升。

2、芽孢杆菌（bacillus）属细菌因其抗逆性强、易于工业化生产和长期保存等优势，在青贮添加剂领域受到广泛关注。不同于乳酸菌主要通过消耗可溶性糖产酸的作用方式，部分芽孢杆菌能够分泌纤维素酶、木聚糖酶等胞外酶，降解植物细胞壁中的纤维素和半纤维素，将结构性多糖转化为可发酵糖，从而间接为乳酸菌发酵提供更多底物。此外，芽孢杆菌在青贮过程中还能够抑制有害微生物的生长，减少营养物质的损耗。基于上述功能特性，枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、高地芽孢杆菌等已被研究用于青贮发酵，并展现出提升青贮品质的应用潜力。

3、viridibacillus arvi（曾用名bacillus arvi）是一种革兰氏阳性、产芽孢的细菌，最早于2005年从土壤中分离获得。该菌种于2007年被重新分类至viridibacillus属。虽然已有研究从基因组水平预测了该菌种具有碳源代谢能力，但迄今为止，国内外尚未见viridibacillus arvi用于青贮发酵的任何报道，也未见该菌种纤维素降解能力、酸性耐受能力或产酸能力的相关研究。值得注意的是，viridibacillus arvi已知的分离源包括土壤、牧草根际和富含有机物的样品，但从未从玉米秸秆中分离过。本发明以全株玉米秸秆为分离源，从中定向筛选获得兼具极端酸性耐受、纤维素降解和产酸能力的viridibacillusarvi菌株rsc10，并首次将其应用于全株玉米秸秆青贮发酵，为优质青贮饲料的制备提供了新的菌株资源。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题为：针对传统青贮发酵的木质纤维素难降解及青贮发酵品质提升的问题，分离筛选具有酸性耐受能力、降解纤维素和产酸能力的菌株，并将其应用于以全株玉米秸秆作为原料的青贮发酵中，本发明的目的之一是提供一株具有酸性耐受能力、降解纤维素和产酸能力的芽孢杆菌，另一个目的是提供该菌株的应用。

2、本发明的技术方案为：一株田间绿芽孢杆菌（viridibacillus arvi）rsc10，简称rsc10，该菌株于2026年08月17日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为gdmccno：68842，保藏单位地址：广东省广州市越秀区先烈中路100号大院59号楼5楼。

3、含有田间绿芽孢杆菌（viridibacillus arvi）rsc10的微生物菌剂。

4、田间绿芽孢杆菌（viridibacillus arvi）rsc10或含有该菌株的微生物菌剂在全株玉米秸秆青贮发酵上的应用。

5、进一步地，所述青贮发酵是指将新鲜全株玉米刈割后，将其切断为2-5 cm的小段，接种上述所述的田间绿芽孢杆菌（viridibacillus arvi）rsc10或微生物菌剂，进行青贮发酵。

6、进一步地，所述青贮发酵方法为：以新鲜全株玉米秸秆刈割并切断后的2-5 cm小段为原料，控制含水率为65%-75%，按照1 × 106 cfu/g施用量进行添加上述所述的微生物菌剂，充分混合均匀后，压实并抽真空密封，在25 ± 2 ℃条件下避光发酵30 d。

7、与现有技术相比，本发明具有以下预料不到的技术效果：

8、（1）首次发现viridibacillus arvi的纤维素降解能力：现有技术中对该菌种的功能认知仅限于分类学描述和基础代谢特征，从未涉及木质纤维素降解。本发明首次定量证实该菌种具备纤维素酶活性，其酶活性为55.54±0.83 u/ml，实现了对该菌种功能的新拓展；（2）首次定量报道该菌种的极端酸性耐受能力：现有技术中未见viridibacillus arvi酸性耐受能力的任何定量数据。本发明首次证实该菌种在ph 1.0的极端酸性条件下存活率仍达75.63±2.34%，在ph 2.0和ph 3.0条件下存活率分别达85.91±3.19%和87.20±3.62%；（3）首次将该菌种应用于青贮发酵并取得较好的应用效果：将viridibacillus arvi首次应用于全株玉米秸秆青贮发酵，实现了ph值从原料水平降至3.45，达到优质青贮标准，乳酸和乙酸含量显著增加（p<0.05），氨态氮含量显著降低（p<0.05），酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量显著降低（p<0.05），纤维组分被有效降解，粗蛋白和可溶性碳水化合物含量显著提升（p<0.05），营养物质得到更好保留，微生物群落中lactiplantibacillus相对丰度达到61.8%，成为绝对优势菌属，klebsiella等潜在有害菌属相对丰度显著降低（p<0.05）。本发明提供了一株兼具极端酸性耐受、纤维素降解和产酸能力的田间绿芽孢杆菌菌株，将其应用于全株玉米秸秆青贮发酵，不仅提高了青贮饲料的品质，还为农业废弃物秸秆的资源化利用提供了新的菌株资源和技术参考，具有较好的应用前景。

9、保藏信息如下：

10、田间绿芽孢杆菌（viridibacillus arvi）rsc10，简称rsc10，该菌株已于2026年08月17日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为gdmcc no：68842，保藏地址为广东省广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。

1.一株田间绿芽孢杆菌（viridibacillus arvi）rsc10，保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为gdmcc no：68842。

2.含有权利要求1所述的田间绿芽孢杆菌（viridibacillus arvi）rsc10的微生物菌剂。

3.权利要求1所述的田间绿芽孢杆菌（viridibacillus arvi）rsc10或权利要求2所述的微生物菌剂在全株玉米秸秆青贮发酵上的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述全株玉米秸秆青贮发酵是指将新鲜全株玉米秸秆刈割后，将其切断为2-5 cm的小段，进行青贮发酵。

5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述青贮发酵方法为：将新鲜全株玉米秸秆刈割后，将其切断为2-5 cm的小段，控制含水率为65%-75%，将权利要求1所述的田间绿芽孢杆菌（viridibacillus arvi）rsc10或权利要求2所述的微生物菌剂按照1 × 106 cfu/g施用量进行添加，充分混合均匀后，压实并抽真空密封，在25 ± 2 ℃条件下避光发酵30d。