CN107164245B - 一株撕裂蜡孔菌的促生作用及其应用 - Google Patents

一株撕裂蜡孔菌的促生作用及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一株撕裂蜡孔菌（Ceriporia lacerate HG2011）对作物具有显著的促生作用，涉及到分泌IAA，铁载体，溶磷，解钾的特性，能促进烤烟生长，提高辣椒和茄子的产量品质，表现出显著的促生作用和生产高效生物有机肥的潜力。

Description

一株撕裂蜡孔菌的促生作用及其应用
技术领域
本发明涉及一株撕裂蜡孔菌(Ceriporia lacerate HG2011)具有促进作物生长的作用，能用于生产生物肥料，促进烤烟生长，提高辣椒和茄子的产量品质，属于农业微生物领域。
背景技术
化学肥料是重要的农业生产资料，是农作物的“粮食”。现代农业栽培中，化肥用量大。但是，长期大量施用化肥带来一系列生产和环境问题，如肥料利用率低，浪费严重；土壤板结，肥力下降；水体富营养化，污染环境；农产品品质降低等。
在作物生长过程中，植物激素如IAA具有促进作物生长的作用。部分双子叶植物尤其是生长于钙质和碱性土壤的果树容易缺铁，铁载体的络合作用可促进植物吸收铁元素。土壤中的无机磷主要以难溶性形式存在，生物有效性低；磷肥施入土壤之后，与钙、镁、铁、铝结合，形成溶解性低的磷酸盐，故磷肥利用率一般不超过20％左右。土壤全钾一般超过1％，但有效含量较低。因此，活化土壤无机磷钾有益于减施化肥，提高肥料利用率，保护环境和保障粮食安全。
近年来，人们发现了多种能促进植物生长的微生物菌株，它们能单独使用，也能与其它微生物和肥料混合使用，把促生作用和提高肥效作用较好地结合起来，在农业生产中表现出良好的应用前景。因此，促生微生物的筛选和应用受到业界的普遍关注。但是，目前促生微生物的研究应用存在以下突出问题：(1)高效菌种匮乏，肥效有待进一步提高；(2)菌种适应能力差，在我国农业生产地域多样、气候条件复杂，促生菌种的适应能力影响其效果的发挥；(3)优良菌种数量有限，农业应用的选择性小。此外，促生微生物菌剂一般为活菌，主要依靠其繁殖过程中所产生的代谢产物而起作用，在田间自然条件下影响其生长繁殖的因素众多，作用效果不太稳定。所以，筛选更多的高效、稳定、适应性强的促生菌株，对于研制生产安全、高效的生物肥料具有广泛的应用价值，是国内外同行的重要研究目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一株撕裂蜡孔菌HG2011新种的新用途，开拓其新的应用范围。
一株撕裂蜡孔菌在促进作物生长方面的应用，其特征在于，所述撕裂蜡孔菌保藏号为CGMCC NO.13899，分类命名为Ceriporia lacerate HG2011；具有C.lacerate HG201118S rDNA序列表中的核苷酸序列；具有分泌IAA、铁载体、溶磷和解钾的特性。
所述撕裂蜡孔菌在促进作物生长方面的应用，用于生产发酵液和固体菌剂，促进烤烟生长，提高辣椒和茄子的产量品质。
本发明提供的菌株C.lacerate HG2011，已于2017年6月2日保藏在位于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的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC)，保藏号为CGMCC No.13899，分类命名为撕裂蜡孔菌C.lacerateHG2011。其核苷酸序列与本发明同日申请专利相同，名称为“一株撕裂蜡孔菌及其在防治作物真菌病害中的应用”。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明C.lacerate HG2011能分泌IAA和铁载体，溶解难溶性无机磷和含钾矿物。
2、本发明C.lacerate HG2011能定植于作物根际，具有显著的促生作用。促进烤烟、辣椒和茄子生长，并提高辣椒和茄子产量和改善品质。
3、本发明C.lacerate HG2011制备的发酵液和固体菌剂的工艺简单，原料广，成本低，应用范围广，能生产安全、高效的生物肥料。
附图说明
图1为本发明撕裂蜡孔菌HG2011溶磷平板检测图；
图2为本发明撕裂蜡孔菌HG2011解钾平板检测图；
图3为本发明撕裂蜡孔菌HG2011的解钾液体培养图；
图4为本发明撕裂蜡孔菌HG2011产铁载体检测图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细说明。
培养基及其制备
PDA固体培养基(液体培养基去除琼脂)：200g马铃薯、20g葡萄糖、20g琼脂、1L去离子水，pH6.50、121℃、1.5大气压、30min灭菌冷却后倒平板(固体培养基)或取20mL于150mL三角瓶中(液体培养基)备用。
Bonnet液体培养基：0.6gKH2PO4、0.7gKNO3、0.25gMgSO4·7H2O、0.12gK2HPO4·3H2O、0.3gCa(NO3)2、1g天冬酰胺、10g葡萄糖、1.5mgMnSO4·H2O、4mgZnSO4·7H2O、0.1mgNa2MoO4·2H2O、1mgH3BO3、1mg泛酸钙、8mgFeNa-EDTA、1mg吡哆醇、1mg烟酸、20μgCuSO4·5H2O、10μgCoCl2·6H2O、20μgKI，水1000mL，pH调至6.0。配制于发酵罐，121℃、1.5大气压、30min灭菌冷却备用。
Pikovskaya固体培养基(液体培养基去除琼脂)：10g葡萄糖、5gCa3(PO4)2、0.5g(NH4)2SO4、0.2gNaCl、0.1gMgSO4·7H2O、0.2gKCl、0.5g酵母粉、0.002gMnSO4、0.002gFeSO4·7H2O、1L去离子水，pH7.0、121℃、1.5大气压、30min灭菌冷却后倒平板(固体培养基)或取20mL于150mL三角瓶中(液体培养基)备用。
CAS培养基：每100mL含1mL20％蔗糖溶液、3mL10％酸水解酪素、100μL1mmol/LCaCl2、2mL1mmol/LMgSO4、1.8g琼脂。灭菌(121℃、1.5大气压、30min)后冷却至约60℃时缓慢加入0.1mol/L抽滤灭菌的磷酸盐缓冲液(2.427gNa2HPO4·12H2O、0.5905gNaH2PO4·2H2O、1000mL去离子水)和CAS染液【60.5mg铬天青S、10mLFe3+溶液(1mmol/LFeCl3·6H2O，10mmol/LHCl)，72.9mg十六氨基烷基溴化铵(HTDMA)，去离子水定容至100ml】各5mL，混合均匀，倒平板备用。
硅酸盐固体培养基(液体培养基去除琼脂)：0.3g(NH4)2SO4、0.2gNaHSO4，0.05gMgSO4·7H2O，0.01gFeSO4·7H2O，3g蔗糖、0.5g钾长石粉、1000mL超纯水。121℃、1.5大气压、30min灭菌冷却后倒平板(固体培养基)或取20mL于150mL三角瓶中(液体培养基)备用。
实施例1：促生特性测定
1、产IAA测定
将C.lacerate HG2011接种于PDA固体培养基上，25℃培养5d，沿菌落边缘，取直径为6mm菌块，按每100mLPDA液体培养基接种10个菌块的接种量，分别接种于不加和加色氨酸的PDA液体培养基中(色氨酸浓度为1g/L)，25℃、150rpm摇床培养5d，取培养液10mL，10000r/min离心，用Salkowski比色法测定上清液中的IAA浓度。测定结果表明，不加和加色氨酸时菌株均能分泌IAA，在上清液中IAA的含量分别为4.03μg/mL和19.33μg/mL。
2、溶磷能力测定
将C.lacerate HG2011接种于PDA固体培养基上，25℃培养5d，沿菌落边缘，取直径为6mm菌块，接种于Pikovskaya’s固体培养基上，25℃恒温培养5d，观察溶磷圈有无并拍照。图1为本发明C.lacerate HG2011溶磷平板检测图，菌落周围出现明显水解圈。同时，将菌株接种于含Pikovskaya’s液体培养基的锥形瓶中，在25℃、150r/min摇床中培养5d，取培养液10mL，10000r/min离心10min，取上清液，用钒钼黄比色法测定滤液中的磷含量为608.8μg/mL，对照(不接菌)含磷量4.58μg/mL，说明C.lacerate HG2011具有解磷能力。
3、解钾能力测定
将C.lacerate HG2011接种于PDA固体培养基上，25℃暗培养5d，沿菌落边缘，取直径为6mm菌块，接种于硅酸盐培养基上，25℃恒温培养5d，观察有无透明水解圈以判定其是否具有解钾能力。图2为本发明C.lacerate HG2011解钾平板检测图，在硅酸盐培养基上，C.lacerate HG2011菌落周围出现明显的水解圈。同时，将菌株接种于硅酸盐液体培养基中，25℃、150r/min摇床培养5d，发现C.lacerate HG2011菌丝能将液体培养基中的钾长石包裹并分解，使溶液澄澈(如图3所示)。同时，取滤液10mL，6000r/min离心10min，用火焰光度计法测上清液中的可溶性钾，其含量为13.14μg/mL，对照(不接菌)4.58μg/mL，说明C.lacerate HG2011具有解钾能力。
4、产铁载体能力测定
将C.lacerate HG2011接种于PDA固体培养基上，25℃暗培养5d，沿菌落边缘，取直径为6mm菌块，接种于CAS培养基上，培养72h。由图4可见，C.lacerate HG2011菌落周围出现无色水解圈及蓝色晕圈，说明菌株C.lacerate HG2011具有产铁载体的能力。
5.促进烤烟生长，提高烟叶产量
将C.lacerate HG2011接种于PDA固体培养基上，25℃暗培养5d，沿菌落边缘，取直径为6mm菌块，接种于发酵罐中的Bonnet液体培养基，制备出C.lacerate HG2011发酵液【接种量：10个菌块/L；发酵温度：(27±1)℃；搅拌速率：150r/min；通气量：10mL/(L·min)；发酵时间：120h】。
2015年4月20日至8月20日，在四川省凉山州某地烤烟移栽成活后第7天和第30天，每株浇灌100mL C.lacerate HG2011发酵液，烤烟植株生物量比单施化肥增加18.03％，烟叶增产12.35％。
6、促进辣椒生长、提高产量和改善品质实例
取蛭石(2～3mm)、谷壳、玉米粉(磨细过100目筛)和自来水(质量比＝12：25：3：60)混匀，装入5L食用菌栽培袋，灭菌(121℃、1.5大气压、30min)冷却，加C.lacerate HG2011发酵液(蛭石、谷壳、玉米粉和自来水混合物：发酵液＝100：10，质量比)，混匀封口，25℃暗培养30d制备出C.lacerate HG2011固体菌剂。
2016年3月20日至6月20日，在重庆市某地辣椒移栽时，将50gC.lacerate HG2011固体菌剂基施于辣椒苗根系周围，辣椒植株生物量比单施化肥增加21.01％，增产15.23％，果实维生素提高46.87％。辣椒收获后，在根系周围仍有C.lacerate HG2011菌丝存在。
7、促进茄子生长、提高产量和改善品质实例
2016年3月10日至7月28日，在重庆市某地茄子移栽时，将50g C.lacerate HG2011固体菌剂基施于茄子苗根系周围，茄子植株生物量比单施化肥增加27.37％，产量提高17.23％，果实维生素C提高87.96％。茄子收获后，在根系周围仍可发现C.lacerate HG2011菌丝。
最后需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，但本领域的技术人员应当理解，对本发明所述菌株在促进作物生长，提高产量和改善品质方面进行作物种类替换，由本菌株生产出的微生物菌剂或生物肥料，以及在该菌株基础上进行的任何扩展或修改等，应视为不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一株撕裂蜡孔菌在促进作物生长方面的应用，其特征在于，所述撕裂蜡孔菌保藏号为CGMCC NO.13899，分类命名为Ceriporia lacerate HG2011；具有分泌IAA、产铁载体、溶磷和解钾的特性。
2.如权利要求1所述撕裂蜡孔菌在促进作物生长方面的应用，其特征在于，用于生产发酵液和固体菌剂，促进烤烟生长，提高辣椒和茄子的产量品质。
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