本发明涉及农用生物制品生产,具体涉及一株增强作物耐盐能力的根际促生菌及其菌剂的制备和应用。
背景技术:
1、土壤盐渍化是威胁生态系统的主要土壤退化过程,被认为是全球范围内威胁干旱和半干旱地区农业生产、粮食安全和可持续性的重要问题之一。中国盐渍土总面积约3600万hm2,占全国可利用土地面积的4.88%。盐渍化耕地面积达到920.0万hm2,占全国耕地面积的6.62%。造成土壤盐渍化的主要因素是各种可溶性盐类,包括氯化钠(nacl)、硫酸钠(na2so4)、碳酸钠(na2co3)和碳酸氢钠(nahco3)等,这些盐分的积累使得土壤呈现盐化和碱化特征。盐碱地的形成受自然因素如干旱、蒸发量大、地下水盐分上移和海水入侵,以及人为因素如不合理灌溉、排水不畅和土地过度利用的共同影响。盐碱地土壤结构恶化,作物水分吸收困难,离子毒害,营养失衡,土壤生物多样性丧失,植物生长受到抑制,作物产量和品质降低。所以如何在盐碱土壤中正常种植作物并保证高产、稳产,实现耕地资源扩容、提质、增效,对于城市化加速发展、土地资源制约趋紧的现在乃至未来都有着重大意义。盐碱地治理是一个耗费巨大人力物力的复杂过程,主要通过水利、物理、化学和生物措施进行改良,其中生物改良因其成本低、效益高、节能节水且效果持久而具有推广优势。
2、盐胁迫下,植物益生菌可以通过多种机制帮助植物应对盐胁迫,包括分泌植物激素(如iaa、aba、acc脱氨酶)、有机酸、抗氧化物质等功能改善植物的营养吸收。此外,促生菌还能通过调节植物体内的离子平衡、增强抗氧化酶活性和刺激植物自身的防御机制来提高植物的耐盐性。近年来,越来越多的研究集中于筛选和优化耐盐微生物菌株,开发微生物肥料和生物制剂,改善盐碱地土壤健康,提高作物的耐盐性和产量。耐盐微生物菌株的研究和应用为农业盐碱地的有效治理和改良提供了新的解决方案,尤其是在盐碱地治理和低投入的生态农业生产中。
3、虽然微生物具有直接或间接减轻植物盐胁迫损伤的功能已经在多种经济作物的育种中取得验证,但是目前耐盐微生物资源的开发依然受到培养难度大、自身携带致病性以及高效菌种资源匮乏等问题的制约。为解决商业优异菌种匮乏问题,多样化特殊生境的微生物资源开发显得尤为必要。因此,从沙漠盐生植物根际开发具有促进作物耐盐生长的微生物资源,并将其用于微生物肥料创制,进而应用于农业盐碱地改良,是一种前瞻性的生物技术战略,对于我国乃至世界粮食安全保障和农业绿色可持续发展具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题为:提供一种能够增强作物耐盐胁迫能力的菌株,从而提高盐胁迫环境下作物的生物量,促进盐碱地的有效开发与利用。
2、本发明的技术方案为:一株解果胶中华微菌(sinomicrobium pectinilyticum)7-7,已于2024年07月16日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称cgmcc;地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所;邮编:100101),保藏编号为cgmcc no.31313。
3、含有上述所述解果胶中华微菌(sinomicrobium pectinilyticum)7-7的菌剂。
4、上述所述的解果胶中华微菌(sinomicrobium pectinilyticum)7-7或菌剂在提高植物耐盐性上的应用。
5、上述所述的解果胶中华微菌(sinomicrobium pectinilyticum)7-7或菌剂在提高盐胁迫环境下植物生物量上的应用。
6、上述所述的解果胶中华微菌(sinomicrobium pectinilyticum)7-7或权利要求2所述的菌剂在提高盐胁迫环境下植物种子发芽率上的应用。
7、进一步地,所述植物为水稻、番茄或玉米。
8、本发明提供了一株能够提高植物(水稻、番茄和玉米)耐盐胁迫能力的菌株,该菌株能够耐受120g l-1的nacl和ph=11的强盐碱环境,且具备产生iaa、产生铁载体和生物膜形成等潜在植物促生能力,为根际促生菌。该菌株能够提高盐胁迫下水稻与番茄种子的发芽率和平均根长;能够显著降低水稻和番茄幼根中的丙二醛(mda)含量,显著提高水稻和番茄幼根中过氧化氢酶(cat)活性、过氧化物酶(pod)活性和超氧化物歧化酶(sod)活性。将该菌接种于盆栽玉米根部,在高盐胁迫下能够显著提高玉米的生长指标(鲜重、干重和株高等);能够显著提高玉米植株叶片的净光合作用速率、蒸腾速率和气孔导度,显著降低玉米的胞间co2浓度;显著提高玉米地上部脯氨酸(pro)含量和玉米植株可溶性总糖;显著降低玉米地上部丙二醛(mda)含量,显著提高玉米地上部过氧化氢酶(cat)活性和过氧化物酶(pod)活性,显著降低超氧化物歧化酶(sod)活性;显著降低玉米地下部丙二醛(mda)含量和过氧化氢酶(cat)活性,显著提高超氧化物歧化酶(sod)活性。
9、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
10、1、本发明提供的微生物菌剂中的有效菌株源自盐碱土壤,具有极强的盐碱环境适应性,同时具备产iaa、产铁载体和形成生物膜等植物潜在促生功能,并且溶血反应为阴性,对人体无害,符合微生物肥料功能菌株规定。
11、2、本发明提供的微生物菌剂能够提高700mm nacl浓度下的玉米生物量。
12、3、本发明的微生物菌剂能显著提高盐胁迫环境下植物种子的发芽率。
13、保藏信息:
14、解果胶中华微菌(sinomicrobium pectinilyticum)7-7,于2024年07月16日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所;保藏编号为cgmcc no.31313。
1.一株解果胶中华微菌(sinomicrobium pectinilyticum)7-7,其保藏编号为cgmccno.31313。
2.含有权利要求1所述的解果胶中华微菌(sinomicrobium pectinilyticum)7-7的菌剂。
3.权利要求1所述的解果胶中华微菌(sinomicrobium pectinilyticum)7-7或权利要求2所述的菌剂在提高植物耐盐性上的应用。
4.权利要求1所述的解果胶中华微菌(sinomicrobium pectinilyticum)7-7或权利要求2所述的菌剂在提高盐胁迫环境下植物生物量上的应用。
5.权利要求1所述的解果胶中华微菌(sinomicrobium pectinilyticum)7-7或权利要求2所述的菌剂在提高盐胁迫环境下植物种子发芽率上的应用。
6.根据权利要求3-5任一项所述的应用,其特征在于,所述植物为水稻、番茄或玉米。