一株能够缓解玉米盐碱胁迫的植物根际促生菌PJ-2及其应用

本发明属于农业生产，具体涉及一株能够缓解玉米盐碱胁迫的植物根际促生菌pj-2及其应用。

背景技术：

1、土地盐碱化为土地荒漠化的一种，是土壤退化中的最大难题。根据相关报道，在这些盐渍化土壤中已经被开发利用的仅仅有大概1亿亩，还有约2.6亿亩潜在的盐碱土地。其中，我国的东北、西北、华北及沿海地区为盐碱土分布的主要地区。盐碱土因其有机质的含量很少，土壤肥力低，理化性状差，对作物有害的阴阳离子多，导致作物不易出苗，给农业可持续发展带来了极大挑战。因此，缓解作物盐碱胁迫，促进盐碱地增产增效，这对国家和人民的需求具有重要意义。

2、植物根际促生菌(plant growth promoting rhizobacteria,简称pgpr)指在植物根际范围内，能够促进植物生长的一类菌。根际土壤微生物为植物第二基因组，它对于提高作物在盐碱地的生长和产量、改良盐碱地发挥着重要作用。许多学者研究发现，施用耐盐碱植物根际促生菌可以减轻盐碱对辣椒、番茄、大豆、小麦、油菜和莴苣等不同作物的生长胁迫。植物根际促生菌能诱导盐碱胁迫的作物抗氧化酶活性的提高，这是作物降低盐碱胁迫下活性氧(ros)危害的重要机制。在盐碱胁迫下植物根际促生菌帮助作物提高耐盐碱能力并促进作物生长的机制主要涉及合成1-氨基环丙烷-1-羧酸(acc)脱氨酶、植物激素的生物合成、诱导系统耐受性和渗透保护等。

3、微生物有机肥能增加化肥的利用率，改良土壤性状，提高土壤肥力，增强作物抗逆性，增加作物产量。菌种为微生物肥料生产应用的基础，挖掘缓解作物盐碱胁迫的高效多功能微生物，对于提高作物耐盐碱能力及改善盐碱地作物品质具有潜在应用前景，对于促进盐碱地可持续发展具有重大意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一株能够缓解玉米盐碱胁迫的植物根际促生菌pj-2及其应用。

2、第一方面，本发明要求保护一种米氏假单胞菌(pseudomonas migulae)。

3、本发明所要求保护的米氏假单胞菌(pseudomonas migulae)，其菌株号为pj-2，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为cgmcc no.29089。该菌株同时具有降解有机磷和无机磷的能力，并且还具有产iaa等促生能力。

4、第二方面，本发明要求保护前文第一方面中所述米氏假单胞菌(pseudomonasmigulae)pj-2的培养物。所述培养物是将所述米氏假单胞菌(pseudomonas migulae)pj-2在细菌培养基中培养得到的物质(培养容器内的所有物质)。

5、上述培养物中，所述物质包括米氏假单胞菌(pseudomonas migulae)pj-2(菌体自身)和其代谢物。

6、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。

7、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。

8、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。

9、第三方面，本发明要求保护一种菌剂。

10、本发明所要求保护的菌剂含有前文第一方面中所述的米氏假单胞菌(pseudomonas migulae)pj-2、所述米氏假单胞菌(pseudomonas migulae)pj-2的代谢物和/或前文第二方面中所述的培养物。

11、其中，所述菌剂为促进植物生长的菌剂。

12、上述菌剂中，所述菌剂的活性成分可为所述米氏假单胞菌(pseudomonasmigulae)pj-2、所述米氏假单胞菌(pseudomonas migulae)pj-2的代谢物和/或所述米氏假单胞菌(pseudomonas migulae)pj-2的培养物，所述菌剂的活性成分还可含有其他生物成分或/和非生物成分。所述菌剂的其他活性成分本领域技术人员可根据促进植物生长效果确定。

13、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。

14、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。

15、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。

16、第四方面，本发明要求保护前文第一方面中所述的米氏假单胞菌(pseudomonasmigulae)pj-2或所述米氏假单胞菌(pseudomonas migulae)pj-2的代谢物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菌剂的下述任一种应用：

17、(a1)降解有机磷；

18、(a2)制备降解有机磷的产品；

19、(a3)降解无机磷；

20、(a4)制备降解无机磷的产品；

21、(a5)产iaa；

22、(a6)制备产iaa的产品。

23、第五方面，本发明要求保护前文第一方面中所述的米氏假单胞菌(pseudomonasmigulae)pj-2或所述米氏假单胞菌(pseudomonas migulae)pj-2的代谢物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菌剂的下述任一种应用：

24、(b1)促进植物生长；

25、(b2)制备促进植物生长的产品；

26、(b3)提高植物产量；

27、(b4)制备提高植物产量的产品。

28、第六方面，本发明要求保护前文第一方面中所述的米氏假单胞菌(pseudomonasmigulae)pj-2或所述米氏假单胞菌(pseudomonas migulae)pj-2的代谢物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菌剂的下述任一种应用：

29、(c1)促进植物种子萌发；

30、(c2)制备用于促进植物种子萌发的产品；

31、(c3)促进植物芽长和/或根长增加；

32、(c4)制备用于促进植物芽长和/或根长增加的产品；

33、(c5)提高植物出苗率；

34、(c6)制备用于提高植物出苗率的产品；

35、(c7)促进植物株高增加；

36、(c8)制备用于促进植物株高增加的产品。

37、在前文第五和第六方面中，所述促进植物生长可为盐胁迫和/或碱胁迫条件下促进植物生长。所述提高植物产量可为盐胁迫和/或碱胁迫条件下提高植物产量。所述促进植物种子萌发可为盐胁迫和/或碱胁迫条件下促进植物种子萌发增加。所述促进植物芽长和/或根长增加可为盐胁迫和/或碱胁迫条件下促进植物芽长和/或根长增加。所述提高植物出苗率可为盐胁迫和/或碱胁迫条件下提高植物出苗率。所述促进植物株高增加可为盐胁迫和/或碱胁迫条件下促进植物株高增加。

38、进一步地，所述盐胁迫为与nacl含量大于0且小于等于150g/l相当的盐浓度(如nacl浓度为大于0且小于等于70g/l，再如nacl浓度为大于0且小于等于30g/l，或者如nacl浓度为3g/l或0.15g/l)。

39、进一步地，所述碱胁迫为ph不高于12(如ph大于7且小于等于12，又如ph大于7且小于等于11，又如ph大于7且小于等于10，再如ph9.5或ph8.5)的碱性条件。

40、在本发明的一个实施案例中，所述盐胁迫和所述碱胁迫同时存在，具体为nacl3g/l，ph9.5(重度盐碱胁迫)。在本发明的另一个实施案例中，所述盐胁迫和所述碱胁迫同时存在，具体为nacl 0.15g/l，ph8.5(中度盐碱胁迫)。

41、第七方面，本发明要求保护前文第一方面中所述的米氏假单胞菌(pseudomonasmigulae)pj-2或所述米氏假单胞菌(pseudomonas migulae)pj-2的代谢物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菌剂的下述任一种应用：

42、(d1)缓解植物盐碱胁迫；

43、(d2)制备用于缓解植物盐碱胁迫的产品。

44、其中，所述盐碱胁迫为盐胁迫和/或碱胁迫。

45、进一步地，所述盐胁迫为与nacl含量大于0且小于等于150g/l相当的盐浓度(如nacl浓度为大于0且小于等于70g/l，再如nacl浓度为大于0且小于等于30g/l，或者如nacl浓度为3g/l或0.15g/l)。

46、进一步地，所述碱胁迫为ph不高于12(如ph大于7且小于等于12，又如ph大于7且小于等于11，又如ph大于7且小于等于10，再如ph9.5或ph8.5)的碱性条件。

47、在本发明的一个实施案例中，所述盐胁迫和所述碱胁迫同时存在，具体为nacl3g/l，ph9.5(重度盐碱胁迫)。在本发明的另一个实施案例中，所述盐胁迫和所述碱胁迫同时存在，具体为nacl 0.15g/l，ph8.5(中度盐碱胁迫)。

48、在上述各方面中，所述产品具体可为微生物菌剂或微生物菌肥。如盐碱地植物(农作物)生长的微生物菌剂或缓解植物盐碱胁迫的专用微生物菌肥。

49、在上述各方面中，所述植物可为下述任一种：

50、(e1)玉米；

51、(e2)玉蜀黍属植物；

52、(e3)禾本科植物；

53、(e4)单子叶植物。

54、本发明提供的植物根际促生菌，土壤温室栽培试验研究表明，玉米根际接种了pj-2菌株的试验组植株在中度盐碱胁迫下其出苗率和平均株高明显优于未接种pj-2菌株的对照组玉米植株；同时玉米种子萌发试验研究表明，玉米种子接种了pj-2菌株的试验组在重度盐碱胁迫下其芽长和根长显著高于未接种pj-2菌株的对照组。因此，本发明提供的菌株pj-2在缓解玉米盐碱胁迫，促进玉米生长及提高产量方面具有潜在应用前景，在开发盐碱地农作物生长的微生物菌剂和缓解玉米盐碱胁迫的专用微生物菌肥方面具有良好的应用前景。

55、保藏说明

56、分类命名：pseudomonas migulae；

57、参椐的生物材料：pj-2；

58、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；

59、保藏机构简称：cgmcc；

60、地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号；

61、保藏日期：2023年11月21日；

62、保藏中心登记入册编号：cgmcc no.29089。