一种促进丛枝菌根真菌侵染的方法及应用与流程

本发明属于生物。更具体地，涉及一种促进丛枝菌根真菌侵染的方法及应用。

背景技术：

1、丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi)是土壤中普遍存在的球囊霉亚门真菌，可以与80％以上的陆地植物的根系建立共生关系。丛枝菌根真菌可以极大地促进宿主农作物的根系对水分及矿质养分，如磷和氮的吸收，提高农作物抵抗生物和非生物胁迫的能力，比如提高农作物对养分贫瘠、干旱、重金属毒害、酸碱度胁迫、病虫害等的耐受性，改善农作物的生长势，进而提高农作物的产量、改善农作物的品质，被誉为“生物肥料”和“生物农药”。因此，丛枝菌根真菌在农业可持续发展方面具有很大的应用潜力。

2、丛枝菌根真菌与植物建立共生关系的过程中，孢子在水分、温度等条件适宜情况下萌发，萌发管不断伸长并分支。生长在丛枝菌真菌附近的植物根系释放独脚金内酯等物质引导丛枝菌根真菌萌发管朝着植物根系分支生长，同时丛枝菌根真菌也会释放菌根因子如脂壳寡糖，与植物之间进行信号交流。丛枝菌根真菌萌发管到达根系后会在表皮形成菌足，从菌足处侵入植物皮层细胞，在根细胞内形成丛枝、孢子和泡囊，之后继续向根外生长形成根外菌丝和孢子。

3、丛枝菌根真菌菌剂中一般含有孢子、菌丝和侵染根段，它们都是丛枝菌根真菌的繁殖体，对繁殖体的促进是有效提高菌剂质量的重要方法。现有技术在研究提高菌剂质量时多关注在产孢量方面，而侵染根段作为重要的丛枝菌根真菌繁殖体，在提高菌剂质量方面的研究较少。因此，研究一种能够显著促进丛枝菌根真菌的根系侵染率的扩繁方法对于菌剂质量提升和农业生产都具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服上述现有丛枝菌根真菌扩繁技术的缺陷和不足，提供一种促进丛枝菌根真菌侵染的方法及应用。本发明能够显著提高丛枝菌根真菌对根系的侵染，且操作简便、成本低、周期短，在提高丛枝菌根真菌菌剂质量或制备促进丛枝菌根真菌菌根侵染的制剂中具有广泛的应用前景。

2、本发明的技术方案是：

3、一种促进丛枝菌根真菌侵染的培养基质，所述培养基质包括河沙或土壤，以及肉豆蔻酸钾；所述肉豆蔻酸钾添加浓度为0.5mmol/kg～1mmol/kg。

4、本发明还提供了一种促进丛枝菌根真菌侵染的方法，包括以下步骤：

5、s1使用白三叶草和高粱作为宿主植物，将河砂和硅藻土的混合物经高温高压灭菌(121℃，60min)后作为扩繁基质，混合物中河砂和硅藻土的体积比为1：2～3，对丛枝菌根真菌进行菌剂扩繁，常规管理生长4个月后，收获丛枝菌根真菌菌剂，备用；

6、s2将供试植物种子先用浓度为5％的次氯酸钠溶液表面消毒8～12min，然后在25～30℃的培养箱中暗培养催芽；

7、s3种子萌发后，将种子播种在高温高压湿热(121℃，60min)灭菌后的珍珠岩中，每天用去离子水浇灌，每周施用2次hoagland营养液，每次5ml；

8、s4在沙培体系或土壤盆栽体系中进行培养。

9、进一步地，所述步骤s1所述丛枝菌根真菌为异形根孢囊霉(rhizophagusirregularis)、根内球囊霉(rhizophagus intraradices)或摩西球囊霉(funneliformismosseae)。

10、进一步地，所述步骤s4在沙培体系中进行培养的具体步骤为：

11、待生长至两片真叶完全展开时，选择生长势相近的幼苗移栽到盆中，加入上述的促进丛枝菌根真菌侵染的培养基质进行培养，具体操作为：

12、(1)河沙过2mm筛，高温高压湿热灭菌(121℃，60min)后风干备用；

13、(2)以“三明治”方式加入灭菌好的河沙和步骤s1所得丛枝菌根真菌菌剂，每盆移栽一株番茄幼苗，每天用去离子水浇灌，每周每盆加入减p(1/10浓度)的hoagland营养液15ml；

14、(3)使用去离子水溶解豆蔻酸钾，制备豆蔻酸钾溶液，在接种后的前4周，每7天施用一次10ml豆蔻酸钾溶液；

15、(4)所有花盆置于28℃的生长室中培养6周，光周期为16h光/8h暗。

16、进一步地，所述步骤(2)中以“三明治”方式加入灭菌好的河沙和步骤s1所得丛枝菌根真菌菌剂的具体操作为：底层245g灭菌好的河沙+中层35g步骤s1所得丛枝菌根真菌菌剂+上层75g灭菌好的河沙。

17、进一步地，所述步骤s4在土壤盆栽体系中进行培养的具体步骤为：加入上述的促进丛枝菌根真菌侵染的培养基质进行培养，具体操作为：

18、(a)取果园土自然风干后压碎，过2mm孔径的筛混合均匀后高温高压灭菌(121℃，60min)烘干，得处理后的土；

19、(b)将步骤(a)所得处理后的土每份称取400g，加入肉豆蔻酸钾粉末充分混匀，得处理后的土壤；

20、(c)以“三明治”方式加入步骤(b)所得处理后的土壤和步骤s1所得丛枝菌根真菌菌剂；

21、(d)番茄幼苗生长至两片真叶完全展开时，选择生长势相近的移栽到盆中；

22、(e)每盆分别以ch4n2o、kh2po4、k2so4的形式添加100mg/kg的n、30mg/kg的p和60mg/kg的k；

23、(f)精心管理番茄苗，培养6周。

24、进一步地，所述步骤(c)中以“三明治”方式加入步骤(b)所得处理后的土壤和步骤s1所得丛枝菌根真菌菌剂的具体操作为：底层300g步骤(b)所得处理后的土壤+中层50g步骤s1所得丛枝菌根真菌菌剂+上层100g步骤(b)所得处理后的土壤。

25、本发明的另一目的在于提供所述的促进丛枝菌根真菌侵染的方法在制备促进丛枝菌根真菌菌根侵染的制剂中的应用。

26、本发明研究发现在沙培体系和土壤盆栽体系等丛枝菌根真菌培养基质中添加肉豆蔻酸钾，能够显著提高丛枝菌根真菌对根系的侵染。

27、本发明的方法中添加肉豆蔻酸钾处理的根内孢子或囊泡数是不添加豆蔻酸钾的3倍左右。本发明外源添加肉豆蔻酸钾显著提高了不同培养体系中的菌根侵染率，其中f％(根系中的菌根侵染频率)增加了29.69％～159.32％、m％(根系中的菌根侵染强度)增加了93.31％～372.89％、a％(根系中的丛枝丰度)增加了222.35％～653.94％。本发明的方法中通过外源添加肉豆蔻酸钾显著提高了丛枝菌根真菌的侵染。

28、与现有技术相比，本发明具有以下优势：

29、(1)本发明能够显著增加丛枝菌根真菌的菌根侵染率。

30、(2)本发明操作简便、成本低、周期短，在提高丛枝菌根真菌菌剂质量或制备促进丛枝菌根真菌菌根侵染的制剂中具有广泛的应用前景。

技术特征：

1.一种促进丛枝菌根真菌侵染的培养基质，其特征在于，所述培养基质包括河沙或土壤，以及肉豆蔻酸钾。

2.根据权利要求1所述的促进丛枝菌根真菌侵染的培养基质，其特征在于，所述肉豆蔻酸钾添加浓度为0.5mmol/kg～1mmol/kg。

3.根据权利要求1或2所述的促进丛枝菌根真菌侵染的培养基质在制备促进丛枝菌根真菌侵染的制剂中的应用。

4.一种促进丛枝菌根真菌侵染的方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的促进丛枝菌根真菌侵染的方法，其特征在于，所述步骤s4在沙培体系中进行培养的具体步骤为：

6.根据权利要求5所述的促进丛枝菌根真菌侵染的方法，其特征在于，所述步骤(2)中以“三明治”方式加入灭菌好的河沙和步骤s1所得丛枝菌根真菌菌剂的具体操作为：底层245g灭菌好的河沙+中层35g步骤s1所得丛枝菌根真菌菌剂+上层75g灭菌好的河沙。

7.根据权利要求4所述的促进丛枝菌根真菌侵染的方法，其特征在于，所述步骤s4在土壤盆栽体系中进行培养的具体步骤为：加入权利要求1或2所述的促进丛枝菌根真菌侵染的培养基质进行培养，具体操作为：

8.根据权利要求7所述的促进丛枝菌根真菌侵染的方法，其特征在于，所述步骤(c)中以“三明治”方式加入步骤(b)所得处理后的土壤和步骤s1所得丛枝菌根真菌菌剂的具体操作为：底层300g步骤(b)所得处理后的土壤+中层50g步骤s1所得丛枝菌根真菌菌剂+上层100g步骤(b)所得处理后的土壤。

9.根据权利要求4-8任一项所述的促进丛枝菌根真菌侵染的方法在制备促进丛枝菌根真菌菌根侵染的制剂中的应用。

技术总结
本发明属于生物技术领域，涉及一种促进丛枝菌根真菌侵染的方法及应用。本发明通过在培养基质中添加肉豆蔻酸钾，显著提高了丛枝菌根真菌对根系的侵染。且添加肉豆蔻酸钾也能够显著提高土壤盆栽体系中不同丛枝菌根真菌对根系的侵染和根内孢子的数量。该方法能够广泛用于促进丛枝菌根真菌侵染和提高丛枝菌根真菌扩繁效率中，操作简便、成本低、周期短，具有广泛的推广应用前景。

技术研发人员：刘晓迪,谢小林,陈猛,冯曾威
受保护的技术使用者：广东利百农生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12