本技术涉及了丛枝菌根真菌与菌根辅助细菌的菌剂制备及共同接种的方法,属于微生物领域,具体涉及一种菌根辅助细菌协同丛枝菌根真菌减轻设施土壤镉污染的方法。
背景技术:
1、镉(cd)具有高迁移性、持久性和植物毒性,含cd土壤污染及其对人类健康的危害已成为全球严重的环境问题,近年来食用蔬菜导致人体中毒的现象层出不穷,设施蔬菜安全生产问题备受人们关注,土壤重金属污染已成为关乎人类健康和粮食安全的重大难题。据2014年4月17日颁布的《全国土壤污染状况调查公报》显示,我国土壤污染物总的超标率为16.1%,污染类型以无机型(主要是各种重金属)为主,在我国设施菜田土壤中,cd超标率达到30.5%,重金属中超标最为严重。目前人们常用物理修复,譬如换土法来缓解设施土壤重金属污染所带来的消极影响,然而这类方法成本较高,终究是治标不治本,不利于走可持续发展之路。
2、在土壤cd污染修复技术中,微生物修复因其成本低、不改变土壤性质、没有二次污染等优点成为目前最重要的生物防治方法。丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizalfungi,简称amf)是自然界中普遍存在的一类土壤有益菌,在提升植物生理特性、增强植物对重金属的耐受性和吸收能力等方面扮演着重要角色。其一,amf可通过自身的吸附、螯合作用活化土壤中难溶性养分,改变土壤重金属形态和生物有效性,增加植株地上部分重金属元素的吸收或根系中的积累量;其二,amf具有广泛侵染性,能与80%~90%的陆生高等植物形成共生关系,通过改善植物的生长状况、调节转运蛋白抑制重金属吸收、增强植物抗氧化能力等途径提高植物对重金属胁迫的抗性,增强宿主植物对土壤中重金属胁迫的耐受性,从而减轻重金属对作物的毒害。菌根辅助细菌(mycorrhizal helper bacteria,mhb),在提高amf的侵染率、促进植物生长发育、促进孢子萌发等方面发挥着重要作用。其修复过程对环境无害、成本效益高,对二次污染物的影响较小。
3、目前,所使用的土壤cd污染微生物修复技术中,多使用单一或混合接种amf的方法,侵染率较低,且amf菌剂的接种量多样,不能提供明确参考。因此,探究amf与菌根辅助细菌在修复设施土壤cd污染作用,提供明确amf与菌根辅助细菌接种量,在修复土壤cd污染方面具有重要作用与应用前景。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种菌根辅助细菌协同丛枝菌根真菌有效降低设施土壤镉污染的技术,该技术可起到修复cd污染设施土壤,增强植株抗性,促进植物生长,实现清洁生产。
2、为实现上述目的,本技术采用如下技术方案:
3、本技术提供了一种摩西管柄囊霉菌,其特征在于孢子果多为不规则球形,200μm-325μm,黄棕至浅褐色,内含一至多个孢子,由松散的网状菌丝形成孢被,幼嫩孢子乳白色,成熟时浅黄-黄褐色,连孢菌丝为漏斗形,底部有一厚凹隔。拉丁文名称为funneliformismosseae,菌剂来源于gao,danmei,et al."common mycorrhizal networks benefit tothe asymmetric interspecific facilitation via k exchange in an agriculturalintercropping system."biology and fertility of soils(2021)中第4页。
4、本技术提供了一种粪产碱菌,其特征在于,菌落为圆形形态,边缘整齐,白色不透明,表面光滑,质地湿润,革兰氏染色阴性细菌,拉丁文名称为alcaligenes faecalis,保藏单位名称为中国典型培养物保藏中心,地址为湖北省武汉市武昌区八一路299号,保藏日期为2024年01月31日,保藏编号为cctcc m 2024300。
5、所述的摩西管柄囊霉菌和/或权利要求2所述的粪产碱菌在制备设施土壤镉污染修复剂中的应用。
6、本技术还提供摩西管柄囊霉菌与粪产碱菌的菌剂制备与接种技术,包括如下步骤:
7、在植物幼苗定植时集中于植株根部接种权利要求1所述的摩西管柄囊霉菌的菌剂,在过缓苗期后于植株茎基部接种权利要求2所述的粪产碱菌的菌剂。
8、本技术所述的摩西管柄囊霉菌的菌剂的制备方法为:选用白花三叶草(trifoliumrepens l.)作为宿主植物对摩西管柄囊霉菌进行扩繁,3个月后,收获菌剂,并放置4-6℃冰箱内进行保存。
9、本技术所述的粪产碱菌菌剂的制备方法为:在25-30℃、180r/min条件下振荡培养12-18h,经高速离心,洗涤,稀释后得到菌悬液。
10、本技术所述适用于减缓设施土壤镉污染的方法主要包括如下步骤:
11、(1)摩西管柄囊霉菌种扩繁与制备。
12、(2)粪产碱菌悬液制备。
13、(3)摩西管柄囊霉菌与粪产碱菌接种技术。
14、所述步骤(1)摩西管柄囊霉菌的扩繁与制备方法,包括如下步骤:
15、1)播种前对白三叶草进行种子表面消毒(5%的次氯酸钠消毒5min,用无菌水洗3边,随后用无菌滤纸擦干,备用点播)。
16、2)以灭菌的砂土作为扩繁基质(砂:低磷土=1:1)。扩繁所用的容器(10×10cm)用75%的酒精进行擦拭消毒,容器内用聚丙烯材质无菌灭菌袋完全包裹。先用基质填满容器的2/3,随后平铺10g菌剂,再铺一层基质,厚度约为1cm,浇透水。
17、3)均匀点播20粒白三叶草种子后,覆上一层薄薄基质,放入人工培养室,定量浇灌灭菌蒸馏水,使基质湿度保持在65%左右。
18、4)3个月后,从茎基部剪去所有地上部,将盆置于温度、湿度相对稳定的空间中干燥1~2周后,收获盆中所有的培养物(植物根系、孢子、菌丝和基质)作为摩西管柄囊霉菌的接种菌剂,菌剂可放置4℃冰箱内进行保存。
19、所述步骤(2)粪产碱菌菌悬液的制备包括如下步骤:
20、1)将粪产碱菌接种在lb液体培养基中,在28℃、180r/min条件下振荡培养12-18h,形成发酵液。
21、2)取发酵液于10000r/min离心10min后去掉上清液,用无菌蒸馏水洗涤3次。
22、3)加入灭菌蒸馏水进行涡旋,稀释至od600值为1的菌悬液。
23、所述步骤(3)摩西管柄囊霉菌与粪产碱菌菌悬液的接种包括如下步骤:
24、1)待幼苗两片子叶展平,真叶微露出时进行定植,同时在幼苗根部集中接种摩西管柄囊霉菌,每株接种20g(约400个孢子),随后按照常规方法管理。
25、2)待缓苗期(约7天)结束后,接种粪产碱菌菌悬液(现制现用),菌悬液接种采用灌根法集中于茎基部接种,每株接种10ml,按照7d一周期补施菌剂接种,共接种2次。
26、在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本技术各较佳实例。
27、本技术所用粪产碱菌是申请者由amf孢子上分离得来,其余试剂和原料均市售可得。
28、本技术的积极进步效果在于:本技术能够显著降低设施土壤cd含量,提高植株的抗逆性,有效促进植物生长,具有无生物源危害、不产生二次污染、优化土壤结构、成本低、安全性高等优点,在减缓设施土壤cd污染方面具有较好的利用前景。
1.一种粪产碱菌,其特征在于,所述粪产碱菌的菌落为圆形形态,边缘整齐,白色不透明,表面光滑,质地湿润,革兰氏染色阴性细菌,拉丁文名称为alcaligenes faecalis,保藏单位名称为中国典型培养物保藏中心,地址为湖北省武汉市武昌区八一路299号,保藏日期为2024年01月31日,保藏编号为cctcc m 2024300。
2.权利要求1所述的粪产碱菌满足下列应用中的至少一种:
3.一种菌根辅助细菌协同丛枝菌根真菌减轻设施土壤镉污染的方法,其特征在于,包括如下步骤:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述的摩西管柄囊霉菌的孢子果为不规则球形,200μm-325μm,呈黄棕或浅褐色,内含至少一个孢子,由松散的网状菌丝形成孢被,幼嫩孢子乳白色,成熟时由浅黄变为黄褐色,连孢菌丝为漏斗形,底部有一厚凹隔。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述的摩西管柄囊霉菌的菌剂的制备方法包括:选用白花三叶草(trifolium repens l.)作为宿主植物对摩西管柄囊霉菌进行扩繁,2~4个月后,收获菌剂,并放置4-6℃冰箱内进行保存。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述的粪产碱菌的菌剂的制备方法包括:在25-30℃、180r/min条件下振荡培养12-18h,经高速离心,洗涤,稀释后得到菌悬液。
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,包括如下步骤:
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)摩西管柄囊霉菌种扩繁与制备,包括如下步骤:
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述步骤(2)粪产碱菌悬液制备包括如下步骤:
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述步骤(3)摩西管柄囊霉菌与粪产碱菌的接种包括如下步骤:
