涉及分离的植物内生菌的组合物和方法_5

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78] 首先,在不具有胁迫条件的情况下进行试验,以测定ThLml接种的植物在不存在胁 迫的情况下的总体植物健康,例如植物生长和发育。
[0179]在生长12周后,针对苗和根生物量评估接种或未接种ThLml的玉米幼苗。在接种 ThLml的植物中观察到生长增强(N = 48; SD〈6.8; P〈0.050,图10)。此外,发现接种ThLml的玉 米产生更加伸展的具有更多侧根的根系统(图11)。
[0180]类似地,在生长13天后,针对苗和根的生物量评估接种或未接种ThLml的大豆幼 苗。在接种ThLml的植物中观察到大豆幼苗的生长增强0=1〇;3〇〈1〇%;?〈〇.〇5〇,图12)。
[0181] 针对叶绿素含量来评估接种或未接种ThLml的玉米植物。采用SPAD测量,其指示叶 绿素相对%。发现接种ThLml的玉米植物具有比未接种的植物更高的叶绿素含量(N=60,P〈 0.05,图13)。一般而言,接种ThLml的玉米植物比未接种的植物具有更深的绿色。
[0182] 类似地,针对叶绿素含量来评估接种或未接种ThLml的大豆植物。接种ThLml的大 豆植物具有比未接种的植物显著更多的叶绿素0=1〇,3〇〈5%少〈〇.〇5,图14)。
[0183]针对发芽来评估接种或未接种ThLml的玉米种子。接种ThLml的玉米种子具有更高 的发芽% (N= 100; SD〈5 ;P〈0 · 05,图4)。
[0184] 针对果实产率来评估接种或未接种ThLml的玉米植物。针对玉米产率评估,合并6 株玉米植物以测定穗的生产重量。ThLml接种的植物产生比未接种的植物更多的果实(N = 6,Ρ〈0·05,图15)。
[0185] 总之,这些数据显示在不存在胁迫的情况下,ThLml接种赋予生长增强、更伸展的 根系统、增加的叶绿素水平、更高的发芽率和更高的果实产率。
[0186] 在存在胁迫的情况下ThLml增加植物生长和健康
[0187] 接着,在胁迫条件下进行试验以测定在存在胁迫的情况下ThLml接种的植物的总 体植物健康。
[0188] 针对在低养分胁迫下的根质量、苗质量、幼苗重量和产率来评估接种或未接种 ThLml的玉米植物。对1周龄的玉米植物给予具有氮、磷、钾(NPK)的初始浇水,此后,在试验 过程(大约90天)中,将植物每2天暴露于无 NPK胁迫(具有完全强度NPK的浇水)、低NPK胁迫 (具有1/2强度NPK的浇水)或高NPK胁迫(具有1/4强度NPK的浇水)。然后,针对产率和生物量 (根和苗)来评估植物。ThLml接种的植物在低养分胁迫下具有比未接种的植物更高的根质 量、苗质量、幼苗重量和产率(N= 12-60; SD〈10%,P〈0.05,图16)。
[0189]针对在干旱胁迫下的根质量、苗质量和产率来评估接种或未接种ThLml的玉米植 物。将60日龄的玉米植物暴露于无胁迫(每2天充分浇水)或高度干旱的胁迫(每7天浇水)。 然后,针对产率和生物量(根和苗)来评估植物。ThLml共生的植物在干旱胁迫下具有比NS植 物更高的根质量、苗质量和产率0=12-6〇;5〇〈1〇%^<〇.〇5,图17)。
[0190]针对在盐胁迫下根和苗生物量来评估接种或未接种ThLml的大豆植物。将8株接种 的和8株未接种的幼苗暴露于盐(300mM),持续2周。接种的植物产生显著更多的苗和根生物 量(图18)。在研究结束时,未接种的植物的叶是萎蔫的,而接种的植物保持健康。
[0191]针对在盐胁迫下的根和苗生物量来评估接种或未接种ThLml的玉米植物。将8株接 种的和8株未接种的幼苗暴露于盐(300mM),持续2周。接种的植物产生显著更多的苗和根生 物量(图19)。在研究结束时,未接种的植物的叶是萎蔫的,而接种的植物保持健康。
[0192]针对在高温胁迫下的生长来评估接种或未接种ThLml的玉米植物。在暴露于高温 (45-50°C)2周后,测量生长。ThLml接种的植物在热胁迫下比未接种的植物生长得更多(图 20) 。未接种的植物是萎蔫的,而接种的植物保持健康。
[0193] 针对在高温胁迫下的生长来评估接种或未接种ThLml的番茄植物。在暴露于高温 (45-50°C)2周后,测量生长。ThLml接种的植物在热胁迫下比未接种的植物生长得更多(图 21) 。未接种的植物是萎蔫的,而接种的植物保持健康。
[0194] 针对在高温(50-55°C)胁迫下的发芽来评估使用ThLml处理或未使用ThLml处理的 玉米种子。使用ThLml处理的种子(N=15)比未处理的对照种子显著更好地发芽(图22)。
[0195] 针对在高温(50-55°C)胁迫下的发芽来评估使用ThLml处理或未使用ThLml处理的 大豆种子。使用ThLml处理的种子(N=15)比未处理的对照种子显著更好地发芽(图23)。
[0196] 针对在低温胁迫下的发芽来评估使用ThLml处理或未使用ThLml处理的玉米种子。 将玉米种子暴露于寒冷温度(5°C)144小时。使用ThLml处理的种子(N=30)比未处理的对照 种子显著更好地发芽(图24)。
[0197] 针对在低温胁迫下的发芽来评估使用ThLml处理或未使用ThLml处理的大豆种子。 将大豆种子暴露于寒冷温度(5°C或15°C)72小时。使用ThLml处理的种子(N = 30)比未处理 的对照种子显著更好地发芽(图25)。
[0198] 总之,这些数据表明使用ThLml的接种改善在胁迫条件例如干旱、盐、高温和低温 下的植物健康和生长,包括根和苗质量、产率和发芽。
[0199] 在胁迫存在和不存在的情况下ThLml增加光合效率
[0200]光合效率(Qmax)是在光合作用的过程中转化为化学能的光能的分数。在胁迫存在 或不存在的情况下使用ThLml的几项研究表明使用ThLml处理植物在单子叶植物和真双子 叶植物中使得Qmax增加,例如在图39A-39C中对于玉米所显示的。
[0201 ]在胁迫存在和不存在的情况下ThLml增加农作物产率
[0202] 使用Bio E n su re? (配制的ThLml)接种的和未接种的玉米、稻、谷物和草的种子 在8个州中进行为期2年的田地测试(图40-44)。在高度干旱和盐胁迫的条件、或者极低的胁 迫水平(正常的生长季节)下进行田地测试。BioEnsure?在所有条件下增加农作物产 率,尽管在高胁迫水平下观察到更高的产率增加。不论土壤类型和气候带,均发生产率增 加。
[0203] 总结
[0204] 总之,数据显示使用ThLml的接种增加种子发芽率和植物生长,赋予针对各种胁迫 (盐、温度、干旱、养分)的耐受性,增强总体健壮性和健康(例如增加叶绿素% )以及增加产 率。
[0205]实施例3.哈茨木霉分离物对增加胁迫耐受性、增加发芽和排斥其它真菌的作用
[0206] 使用从多个地理位置(菌株中16种的来源记录于表4中)分离的哈茨木霉菌株,通 过使用上述实施例中描述的方法来评估除了 ThLml以外的哈茨木霉菌株的益处。
[0207] 图4:所用的哈茨木霉菌株的地理学多样性
[0208]
[0209]
[0210] 针对由地理学不同的哈茨木霉分离物赋予植物的干旱胁迫耐受性、盐胁迫耐受 性、温度耐受性(热和冷耐受性)和低养分耐受性的结果描绘于图26-38、45-48、50和51中。 并非所有的地理学不同的哈茨木霉分离物均用于每一个试验或条件,但结果清楚地支持哈 茨木霉一般性地用于增加针对各种胁迫的耐受性的用途。
[0211] 针对在高温胁迫下的生长来评估接种或未接种地理学不同的哈茨木霉分离物的 大豆植物。在暴露于高温(45_50°C)2周后,测量生长。接种地理学不同的哈茨木霉分离物的 植物在热胁迫下具有比未接种的植物增加的叶的叶绿素水平和更高的植物生物量(图45和 46)〇
[0212] 针对在低养分胁迫下的幼苗重量来评估接种或未接种地理学不同的哈茨木霉分 离物的大豆或玉米植物。对1周龄的大豆或玉米植物给予具有氮、磷、钾(NPK)的初始浇水, 此后,在试验过程(大约90天)中,将植物每2天暴露于无 NPK胁迫(具有完全强度NPK的浇 水)、低NPK胁迫(具有1 /2强度NPK的浇水)或高NPK胁迫(具有1 /4强度NPK的浇水)。然后,针 对幼苗重量来评估植物。接种地理学不同的哈茨木霉分离物的植物在低养分胁迫下具有比 未接种的植物更高的幼苗重量(图47为大豆;图48为玉米)。
[0213]此外,在预先接种或未接种地理学不同的哈茨木霉分离物的玉米幼苗中测量寒冷 胁迫耐受性。将玉米幼苗暴露于寒冷胁迫,然后针对幼体根长度进行评估。接种哈茨木霉的 玉米具有统计学上更长的幼体(图50)。
[0214] 类似地,在预先接种或未接种地理学不同的哈茨木霉分离物的大豆幼苗中测量寒 冷胁迫耐受性。将大豆幼苗暴露于寒冷胁迫,然后针对幼体根长度进行评估。接种哈茨木霉 的大豆幼苗具有统计学上更长的幼体(图51)。
[0215] 在其它的试验中,使用本文所述方法学,对地理学不同的哈茨木霉分离物就它们 对种子发芽的作用来进行测试,如图49所示。针对发芽来评估接种或未接种地理学不同的 哈茨木霉分离物的大豆种子。接种地理学不同的哈茨木霉分离物的大豆种子具有比未处理 的大豆种子显著更高的发芽% (图49)。结果支持哈茨木霉一般性地用于增加种子发芽的用 途。
[0216] 在其它的试验中,对16种地理学不同的哈茨木霉分离物就它们对在植物中建立非 哈茨木霉的真菌的作用进行测试。使用分离的哈茨木霉分离物或其孢子接种种子或幼苗, 并使该种子或幼苗生长。评价不是所接种的哈茨木霉分离物的真菌的生长。结果支持哈茨 木霉一般性地用于减少非哈茨木霉的真菌在从所接种的种子或幼苗生长的植物中的建立 的用途。
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