一种复合微生物肥料及其在促进南方红豆杉生长及紫杉醇积累中的应用

文档序号:9269941阅读:603来源:国知局
一种复合微生物肥料及其在促进南方红豆杉生长及紫杉醇积累中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物肥料领域中的微生物菌剂技术领域,具体涉及一种由分离自南方 红豆杉根际高效解焚光假单胞菌及丛枝菌根真菌地表球囊霉(G. versiforme)制成的复合 肥料及其在促进南方红豆杉生长和紫杉醇积累中的应用。
【背景技术】
[0002] 南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)是中国特有树种,为第三纪子遗树 种和国家一级保护珍稀树种,是新型抗癌天然药物紫杉醇(Taxol)的主要来源之一。紫杉 醇是美国化学家Wall等(1971)首先从太平洋紫杉(Taxus brevifolia)树皮中提取的具 有五甲基十五碳烯骨架的二萜类化合物。它是世界上公认的广谱、高活性的抗癌药物。由 于国内外对红豆杉提取物紫杉醇的迫切要求,使我国出现了前所未有的红豆杉资源开发热 潮,各地天然红豆杉资源遭到了严重破坏,有的地方甚至濒临灭绝。因此,如何保护、开发和 利用红豆杉资源,实现紫杉醇产业的可持续发展,已成为亟需解决的重要课题。
[0003] 南方红豆杉是红豆杉属种生长速度最快、分布最广的一个物种,是中国红豆杉人 工栽培的主要品种。人工栽培南方红豆杉,提高紫杉醇及其前体在植株体内的生物合成是 解决紫杉醇资源瓶颈的重要途径。为实现南方红豆杉短周期药用林的高产高效经营,施肥 是一个重要的环节。目前,以微生物为基础开发的各种微生物肥料已经在农林业生产中得 到广泛应用,该类肥料具有肥效高、本身无毒、不污染环境、成本低、节约能源等特点,是化 学肥料的最有效的替代品。
[0004] 解磷细菌在土壤磷素循环相关的生物学系统中担任着重要的角色,它可以将难溶 磷转化为植物可以吸收利用的可溶性磷,尤其是在植物根际部分解磷细菌还起到一定程度 的促生作用。EI-Tarabily等(2008)将石灰性土壤上分离的解磷细菌施入土壤后,增加了 大豆的生物量,不仅提高了土壤中有效磷含量,而且提高了大豆植株对N、P、K、Zn、Mg等营 养元的吸收。
[0005] 丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizae, AM)真菌是土壤中最重要的成员之一。AM 真菌显著影响植物的初生代谢过程,它可以促进植物根系对磷、铜、锌、镉等矿质元素及养 分的吸收,调节植物激素的合成和分配,改善植物的根际微生物环境并增强植物的抗病 性,同时提高植株对环境胁迫的耐受力,从而全面改善宿主植物的生长状况。近年来,许多 研宄已经观察到AM真菌与植物次生代谢的相关性,AM真菌能够直接或间接地影响植物的 次生代谢过程。Rojas-Andrade等(2003)以玫瑰红巨孢囊霉(Gigaspora rosea)接种牧 豆树(Prosopis laevigata)时发现,AM真菌侵染的牧豆树根中萌芦巴碱(trigonelline, 一种吡啶生物碱)的含量比对照增加了 1.8倍。已有的一些研宄结果还表明,菌根真菌通 过侵染形成菌根对植物次生代谢的影响有明显的种属差异。赵昕等(2006)用6种AM真 菌对喜树幼苗进行接种后,发现不同接种处理喜树碱(camptothecin,CPT)含量有差异,幼 套球囊霉、透光球囊霉、蜜色无梗囊霉和光壁无梗囊霉提高喜树幼苗中喜树碱的含量,地表 球囊霉影响不明显,而木薯球囊霉却降低了喜树碱的含量。目前,在药材栽培研宄中应用 AM真菌技术已经逐渐引起人们的重视。许多药用植物活性成分如生物碱、萜类等都属于次 生代谢产物,目前药用植物AM真菌对其宿主植物次生代谢产物的影响研宄较少,数量和深 入程度都显得不够。AM真菌可侵染南方红豆杉根部形成典型的AM(王森等,2008 ;任嘉红 等,2008),但目前国内外尚未见AM真菌对南方红豆杉生长及其次生代谢产物紫杉醇含量 影响的相关报道。因此,从南方红豆杉根际筛选优良AM真菌,利用菌根生物技术来促进南 方红豆杉生长的及次生代谢产物紫杉醇和前体的积累,这将有助于珍贵树种南方红豆杉的 人工驯化栽培以及野生南方红豆杉资源的恢复。
[0006] 菌根生物技术已成为当今可持续发展技术中最受重视的研宄开发领域。但是单一 功能的微生物肥料已不能满足现代农林业的发展需要,开发多功能的复合(或复混)微生 物肥料已成为时代所需。作为土壤微生物家族的主要成员,解磷细菌与菌根真菌之间在很 多方面是相互影响的。一些学者开展了解磷细菌与菌根真菌的相互作用及其对宿主植物生 长和养分吸收影响的研宄,指出解磷细菌与菌根真菌互作在增加磷素吸收和植物的促生作 用上优于单一接种时的效果。Kim等(1998)将幼套球囊霉(Glomus etunicatum)与解磷细 菌聚团肠杆菌(Enterobacter agglomerans)共同接种于番前后,显著促进了番前的生长和 对磷素的吸收。目前,该领域研宄大多集中在农作物的AM真菌和解磷细菌的互作对其生长 和养分吸收的关系上。目前,有关南方红豆杉根际高效解磷细菌和AM真菌的应用研宄未见 报道。

【发明内容】

[0007] 本发明所要解决的技术问题是提供一种南方红豆杉专用复合微生物肥料。
[0008] 本发明还要解决的技术问题是提供上述复合微生物肥料在促进南方红豆杉苗生 长及紫杉醇积累中的应用。
[0009] 为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:
[0010] 一种复合微生物肥料,它包括焚光假单胞菌Pseudomonas f Iuorescens和地表球 囊霉 Glomus versiforme ;
[0011] 其中,
[0012] 焚光假单胞菌Pseudomonas fluorescens (菌株号CLW17)在中国典型培养物保藏 中心的保藏编号为CCTCC M 2010158,保藏日期2010年6月24日。该菌株记载在中国专利 ZL201010221242. 5中。保藏地址:中国武汉。
[0013] 丛枝菌根真菌地表球囊霉Glomus versiforme在中国丛枝菌根真菌种质资源库 BGC的保藏编号为BGC NM03C,在国家自然科技资源平台资源号为1511C0001BGCAM0032。
[0014] 优选的是,焚光假单胞菌Pseudomonas fIuorescens和地表球囊霉Glomus versiforme的配比为50毫升:25克。其中荧光假单胞菌为NB培养基发酵48h的培养液; 地表球囊霉为地表球囊霉Glomus versiforme的孢子用白三叶草(Trifolium Nepens L.) 为载体富集培养,培养基质为灭过菌的土和沙(质量比2:1)混合物,培养2月后,去掉地上 部分,制成培养物。
[0015] 上述复合微生物肥料在促进红豆杉苗紫杉醇积累中的应用。
[0016] 其中,所述的红豆杉苗为南方红豆杉实生苗。
[0017] 上述复合微生物肥料在促进红豆杉苗生长中的应用.
[0018] 其中,所
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