CN105820960A - 一株网状球囊霉菌lcgx-39及其应用 - Google Patents

一株网状球囊霉菌lcgx-39及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一株网状球囊霉菌LCGX‑39，是从多年宿根甘蔗根际土壤中分离出的，网状球囊霉菌LCGX‑39是丛枝菌根真菌球囊霉属中的一个类型。分类命名为网状球囊霉菌(Glomus reticulatum)LCGX‑39，该菌剂对生姜生长有很好的促进作用，适应力以及定殖力强，能促进生姜对土壤中养分，特别是磷的吸收，减少化肥的施用量，改善土壤生态环境，防治土传病害，是适合用于生姜生产的理想微生物菌剂。

Description

一株网状球囊霉菌LCGX-39及其应用
技术领域
本发明属于微生物菌剂技术领域，特别涉及一株网状球囊霉菌LCGX-39及其应用。
背景技术
丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizal，AM)是由球囊霉(Glomeromycota)真菌与植物根系形成的互惠共生体，约90％以上的陆地植物都能形成丛枝菌根，是自然界中最普遍的一种菌根类型。AM真菌与植物根系共生后，能够促进宿主植物对水分和土壤矿质元素，特别是磷的吸收和利用，提高养分的利用率，促进植物生长，提高作物产量和品质。
AM真菌在改善作物根际土壤环境中发挥重要作用。AM真菌在植物根际形成的庞大菌丝网络系统，能够增加宿主植物的根系表面积，提高根系的生长环境和吸收能力，提高作物的抗逆性。它能固定土壤中的营养物质及水分，稳定土壤的团粒结构，改善连作土壤的物化性状。AM真菌分泌土壤酶，如磷酸酶、脲酶等，并提高其活性，间接平衡连作土壤的营养元素、pH及菌群结构。促进因连作生产导致富集的土壤中有机污染物的降解和转化。AM真菌对大多数连作常见的土传病虫害均有抑制作用，可显著抑制病原菌的繁殖和侵染，有效降低连作病虫害的危害。
因此，AM菌剂在稳定土壤结构、控制水土流失、增强对土传病害的抑制、改善根际生态位的养分组成和微生物群落结构等方面发挥关键作用，能达到使作物增产，提高其经济效益的目的。尤其AM真菌的土壤修复功能，在生态农业中发挥重要作用。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一株网状球囊霉菌LCGX-39及其在生姜生产中的应用，能有效的促进生姜生长、促进生姜对土壤中养分的吸收，减少化肥的施用量。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一株网状球囊霉菌LCGX-39，是从多年宿根甘蔗根际土壤中分离出的，网状球囊霉菌LCGX-39是丛枝菌根真菌球囊霉属中的一个类型。网状球囊霉菌LCGX-39分类命名为网状球囊霉(Glomus reticulatum)LCGX-39，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：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，保藏日期：2015年04月21日，保藏号：CGMCC No.10732。
一种如上所述的网状球囊霉菌LCGX-39在生姜生产中的应用，该菌剂对生姜生长有明显促进作用。
优选的是，所述的网状球囊霉菌LCGX-39制成菌剂后在生姜生产中的应用。
优选的是，网状球囊霉菌LCGX-39菌剂在生姜生产中的应用方法为：按照生姜常规种植开行沟，将网状球囊霉菌LCGX-39菌剂施于行沟底部，每个生姜种茎施该菌剂10～20g。
一株网状球囊霉菌LCGX-39菌剂的制备方法如下：
(1)以玉米为宿主，将网状球囊霉菌LCGX-39的孢子接种于玉米幼苗根系，种植于以河沙沸石培养基质中，光照培养12～16周，即得网状球囊霉菌丝，培养基质中除了有菌丝还含有网状球囊霉菌的孢子；
(2)将步骤(1)中培养12～16周所得玉米幼苗除去茎秆，保留根系，培养基质中所得菌丝、培养基质和保留的玉米根系即为网状球囊霉菌LCGX-39菌剂。
优选的是，步骤(1)中1株玉米根系接种一个网状球囊霉菌LCGX-39的孢子，每个培养基质中种植3株玉米。
优选的是，步骤(1)中所述的河沙沸石培养基质为河沙和沸石成3:1体积比。
优选的是，步骤(1)中所述的河沙沸石培养基质预先在121℃高压蒸汽下灭菌1h。
优选的是，步骤(1)中培养期间每7～10天浇注质量浓度为25～50％的Hoagland营养液100mL。
优选的是，所述菌剂中孢子量为60～100个孢子/g。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
从多年宿根甘蔗根际土壤中分离出的网状球囊霉菌LCGX-39，所得菌剂对生姜生长有很好的促进作用，适应力以及定殖力强，能促进生姜对土壤中养分，特别是磷的吸收，减少化肥的施用量，改善土壤生态环境，防治土传病害，是适合用于生姜生产的理想微生物菌剂。
附图说明
图1是本发明网状球囊霉菌LCGX-39的菌株形态特征。
图2是本发明网状球囊霉菌LCGX-39对生姜的抗病及促生作用，其中AM为接种网状球囊霉菌LCGX-39种植的生姜，CK为空白对照种植的生姜，a1图为生姜长势对照，a2为生姜根系对照。
图3是本发明网状球囊霉菌LCGX-39对生姜的抗病及促生作用，其中Q2(AM)为接种网状球囊霉菌LCGX-39种植的生姜，Q2为空白对照种植的生姜，b1图为生姜长势对照，b2为生姜根系对照。
图4是本发明网状球囊霉菌LCGX-39对生姜的抗病及促生作用各具体数据。
图5是网状球囊霉菌LCGX-39对生姜根系侵染检测图片，其中AM为接种网状球囊霉菌LCGX-39种植的生姜根系，CK为空白对照种植的生姜根系，其中Q2(AM)为接种网状球囊霉菌LCGX-39种植的生姜根系，Q2为空白对照种植的生姜根系。
具体实施方式
下面结合附图具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。实施例中生姜生产采用盆栽实验，但是实际生产生姜中，并不仅限于本发明实施例采用的方式。
实施例1
一株网状球囊霉菌LCGX-39的筛选过程如下：
(1)从广西柳州市柳城县甘蔗研究中心试验基地采集的多年宿根甘蔗根际土壤10～20g作为培养物放入食品搅拌机杯中，加入600ml去离子水高速离心3～5s；
(2)将步骤(1)中高速离心所得物质倒出，依次通过3个土壤标准筛(孔径为上层0.8mm，中间0.25mm，下层0.0385mm)，大部分砂砾余留在食品搅拌机杯中，用流水冲洗每层筛子，直至流出的水是清水；
(3)下层筛子里的残余物转至60％蔗糖的离心管中，1500转/min离心3min，离心管中上清液迅速倒至孔径0.0385mm筛子；
(4)用水冲洗筛子中的上清液遗留物1～2min后转移至玻璃培养皿，体视显微镜观察孢子；
(5)在体视显微镜下先观察记录孢子的颜色、大小、连孢菌丝的特征、孢子果形态等。在此基础上，用毛细吸管挑取新鲜的AM真菌孢子置于载玻片上，加浮载剂(如水、乳酸、乳酸甘油、PVLG)后，在Nikon E-600显微镜下观察，记录孢子的形状、大小、颜色、表面纹饰，孢子内含物、连孢菌丝的数目、宽度及形状、孢壁结构，辅助细胞(土生泡囊)，外生菌丝及附属结构产孢子囊等特征；同时辅助使用Melzer's试剂、棉蓝试剂，观察孢子的特异反应，对有代表性或特异性的特征进行拍照。根据孢子的形态特征，采用Schüiβler&Walker(2010)的分类系统，并参阅Schenck&Perez(1988)的“VA菌根真菌鉴定手册和相关网站：http://invam.caf.wvu.edu(INVAM,West Virginia University,USA)；http://www.zor.zut.edu.pl/Glomeromycota/Taxonomy.html(Department of Plant Pathology,University of Agriculture in Szczecin,Poland)及http://www.lrz.de/～schuessler/amphylo/amphylogeny.html的鉴定资料以及近 几年发表新种的原始描述，进行种属的检索、鉴定。对于难确定的种或可能的新种、新记录种进一步进行单孢培养，获得大量的同源孢子，再确定种类，部分种类采用分子生物学方法辅助鉴定。AM真菌孢子以Melzer's:PVLG＝1:1或PVLG为浮载剂制成玻片标本，密封、编号、并进行贮藏。
结果
(一)菌株形态特征
孢子：土壤中单生，黑红棕色，球形，近球形，或不规则形(如图1所示)；
65～138μm；
孢子壁3层，L1均一壁，约1.5μm，L2层状壁2.8～4μm，L3均一壁，1.7～3.1μm；
孢子表面有较规则的网状纹饰，网纹间隔5.6～9.4μm；
连孢菌丝：直筒或微漏斗形，随延伸逐渐变细，易折断。
(二)鉴定结果
综合形态学和分子生物学特征，将菌株初步鉴定为Glomus reticulatum。
实施例2
菌株菌剂对盆栽生姜种植的促进作用
一、菌株菌剂的制备
一株网状球囊霉菌LCGX-39菌剂的制备方法如下：
(1)以玉米为宿主，将网状球囊霉菌LCGX-39的孢子接种于玉米幼苗根系，种植于121℃高压蒸汽下灭菌1h、河沙：沸石＝3:1体积比的河沙沸石培养基质中，1株玉米根系接种一个网状球囊霉菌LCGX-39的孢子，每个河 沙沸石培养基质种植3株玉米；光照培养12～16周，培养基质中出现网状球囊霉菌丝，培养期间每7～10天浇注质量浓度为25～50％Hoagland营养液100mL；
(2)将步骤(1)中培养12～16周所得玉米幼苗除去茎秆，保留根系，培养基质中所得菌丝、培养基质和保留的玉米根系即为网状球囊霉菌LCGX-39菌剂，培养基质中除了有菌丝还含有网状球囊霉菌的孢子。
二、菌株菌剂对盆栽生姜种植的促进作用
网状球囊霉菌LCGX-39菌剂对生姜的防病及促生的盆栽试验
从市场购买健康的姜块种植于无菌沙中催芽，待生姜长至6～8叶期时，取长势一致的生姜苗12株，分别移栽至于121℃高压蒸汽下灭菌1h、河沙：沸石＝3:1体积比的河沙沸石培养基质中进行盆栽，每个盆栽中栽种3株生姜苗，各盆栽分别编号为A、B、C、D。
其中，A盆栽中接种上述制备所得网状球囊霉菌LCGX-39菌剂，并在盆栽上标注为AM。即在前述处理后的盆中按照每株生姜苗加入网状球囊霉菌LCGX-39菌剂10～20克的量加入网状球囊霉菌LCGX-39菌剂，覆盖盆中的河沙沸石培养基质2～3cm，网状球囊霉菌LCGX-39菌剂中孢子量为60～100个孢子/g。
B盆栽作为空白对照，不接种网状球囊霉菌LCGX-39菌剂，其他操作与A盆栽操作一样，并在盆栽上标注为CK。
C盆栽接种上述制备所得网状球囊霉菌LCGX-58菌剂和姜瘟病病原菌Q2，并在盆栽上标注为Q2(AM)。即在前述处理后的盆中按照每株生姜苗加入网状球囊霉菌LCGX-39菌剂10～20克的量加入网状球囊霉菌LCGX-39菌剂，覆盖盆中河沙沸石培养基质2～3cm，网状球囊霉菌LCGX-39菌剂中孢子量为60～100个孢子/g，然后浇入姜瘟病病原菌Q2菌液灌根25mL，姜瘟病病原菌菌液浓度为l×107cfu/mL。
D盆栽中不接种网状球囊霉菌LCGX-39菌剂，仅向盆栽中浇取25mL的 姜瘟病病原菌Q2菌液灌根处理，并在盆栽上标注为Q2，菌液浓度为l×107cfu/mL。
上述A、B、C、D四个盆栽中每7～10d浇注质量浓度为25～50％Hoagland营养液100mL。移栽六周后统计每个处理的根长、株高、叶片数、鲜重并将植株80℃烘干处理2天，测定其干重。调查发病情况，进行病情指数统计。同时检测根系侵染(数据结果如图2、3、4、5所示)。
结果：
试验结果表明，接种网状球囊霉菌LCGX-39菌剂的生姜植株根系较发达，植株高度比对照高，叶片数、根系、鲜重、干重都比对照有优势。接种病原菌后，施网状球囊霉菌LCGX-39菌剂的处理比对照明显发病少且长势明显，见附图2、3所示。根系侵染检测表明，接种网状球囊霉菌LCGX-39的处理，根系有明显的菌根侵染，且结构丰富，没有接种网状球囊霉菌LCGX-39的处理未检测到菌根侵染，见附图4所示。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一株网状球囊霉菌LCGX-39，其特征在于：网状球囊霉菌LCGX-39分类命名为网状球囊霉(Glomus reticulatum)LCGX-39，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：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，保藏日期：2015年04月21日，保藏号：CGMCC No.10732。
2.一种如权利要求1所述网状球囊霉菌LCGX-39在生姜生产中的应用。
3.根据权利要求2所述网状球囊霉菌LCGX-39菌剂，其特征在于：所述的网状球囊霉菌LCGX-39制成菌剂后在生姜生产中的应用。
4.根据权利要求3所述网状球囊霉菌LCGX-39菌剂，其特征在于，网状球囊霉菌LCGX-39菌剂在生姜生产中的应用，其应用方法为：按照生姜种植开行沟，将网状球囊霉菌LCGX-39菌剂施于行沟底部，每个生姜种茎施10～20g菌剂。
5.根据权利要求3所述的网状球囊霉菌LCGX-39菌剂的制备方法，其特征在于，包含以下操作步骤：
(1)将网状球囊霉菌LCGX-39的孢子接种于玉米幼苗根系，种植于以河沙沸石培养基质中，光照培养12～16周，即得网状球囊霉菌丝；
(2)将步骤(1)中培养12～16周所得玉米幼苗除去茎秆，保留根系，培养基质中所得菌丝、培养基质和保留的玉米根系即为网状球囊霉菌LCGX-39菌剂。
6.根据权利要求5所述网状球囊霉菌LCGX-39菌剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中1株玉米根系接种一个网状球囊霉菌LCGX-39的孢子，每个培养基质中种植3株玉米。
7.根据权利要求5所述网状球囊霉菌LCGX-39菌剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的河沙沸石培养基质为河沙和沸石成3:1体积比。
8.根据权利要求5所述网状球囊霉菌LCGX-39菌剂的制备方法，其特征 在于：步骤(1)中所述的河沙沸石培养基质预先在121℃高压蒸汽下灭菌1h。
9.根据权利要求5所述网状球囊霉菌LCGX-39菌剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中培养期间每7～10天浇注质量浓度为25～50％的Hoagland营养液100mL。
10.根据权利要求4所述所述网状球囊霉菌LCGX-39菌剂在生姜生产中的应用，其特征在于，所述菌剂中孢子量为60～100个孢子/g。
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