CN108485988A - 一种利用聚多曲霉菌促进龙葵生长的方法 - Google Patents

一种利用聚多曲霉菌促进龙葵生长的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种利用聚多曲霉菌促进龙葵生长的方法,属于微生物技术领域。本发明的聚多曲霉菌(Aspergillus sydowii)已于2018年02月05号保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号为CGMCC No.15385。本发明提供了一种利用聚多曲霉菌促进龙葵生长的方法,通过在龙葵种植过程中接种聚多曲霉菌(Aspergillus sydowii)促进龙葵生长,此方法可将龙葵地上部鲜重涨幅21.88%,地上部干重涨幅12.95%;地下部鲜重提高6.1%,地下部干重提高8.3%,且具有经济高效、不造成污染、美化景观等的优势。

Description

一种利用聚多曲霉菌促进龙葵生长的方法
技术领域
本发明涉及一种利用聚多曲霉菌促进龙葵生长的方法,属于微生物技术领域。
背景技术
龙葵是一种一年生草本植物,全草高30-120厘米;茎直立,多分枝;卵形或心型叶子互生,近全缘;夏季开白色小花,4-10朵成聚伞花序;球形浆果,成熟后为黑紫色。其浆果和叶子均可食用,但叶子含有大量生物碱,须经煮熟后方可解毒;全株入药,具有散瘀消肿,清热解毒等的功效。因此,龙葵具有很高的药用价值。
龙葵的生长适宜温度为22-30℃,开花结实期适温为15-20℃,适宜的土壤pH值为5.5-6.5对土壤要求不严,在有机质丰富,保水保肥力强的土壤上生长良好。
但龙葵在缺乏有机质,通气不良的粘质土上,根系发育不良,植株长势弱,商品性差;在夏秋季高温高湿露地生长困难,冬春季露地种植,植株长势慢,嫩梢易纤维老化,商品性差。现有的龙葵种植技术是在整块土地施加基肥,进行育苗栽植,但这种方法容易造成环境污染。
因此,急需找到一种提高龙葵生长量,大幅度促进龙葵生长的方法。
发明内容
本发明提供了一种利用聚多曲霉菌促进龙葵生长的方法,通过在龙葵种植过程中接种聚多曲霉菌(Aspergillus sydowii)促进龙葵生长,此方法可将龙葵的地上部鲜重分别涨幅18.0%、,地上部干重分别涨幅11.6%;地下部鲜重分别提高5.2%,地下部干重分别提高8.1%,且具有经济高效、不造成污染、美化景观等的优势。
本发明的技术方案如下:
本发明提供了一种用于修复镉污染土壤的聚多曲霉菌(Aspergillus sydowii),所述聚多曲霉菌(Aspergillus sydowii)于2018年02月05号保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号为CGMCCNo.15385。
本发明提供了上述用于修复镉污染土壤的聚多曲霉菌(Aspergillus sydowii)在促进植物生长方面的应用。
本发明提供了一种利用聚多曲霉菌促进龙葵生长的方法,包含如下步骤:
步骤1:制备聚多曲霉菌;
步骤2:在土壤中种植龙葵;
步骤3:在龙葵根系接种步骤1所制备的聚多曲霉菌;
所述聚多曲霉菌(Aspergillus sydowii)于2018年02月05号保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号为CGMCC No.15385。
在本发明的一种实施方式中,所述步骤1为将聚多曲霉菌菌种制备成浓度为1-4×108CFU/mL的菌悬液。
在本发明的一种实施方式中,所述步骤2中需控制土壤含水率保持在55-65%。
在本发明的一种实施方式中,所述步骤3中接种为龙葵根系接种密度不低于1×106CFU/g的聚多曲霉菌。
在本发明的一种实施方式中,所述步骤3中的接种为分别在龙葵播种前和出苗后的第2、4、6周喷洒菌悬液。
在本发明的一种实施方式中,所述步骤3中喷洒菌悬液为将菌悬液喷洒到龙葵表面。
在本发明的一种实施方式中,所述步骤3中聚多曲霉菌的接种量为每次5mL。
本发明提供了上述利用聚多曲霉菌促进龙葵生长的方法在促进植物生长方面的应用。
有益效果:
(1)使用本发明这种方法种植龙葵,可使得龙葵地上部鲜重涨幅21.88%,地上部干重涨幅12.95%;地下部鲜重提高6.1%,地下部干重提高8.3%。
(2)使用本发明这种方法种植龙葵,可使得龙葵中叶绿素含量增加8.55%。
(3)本发明提供的这种方法具有实践性强、高效安全、不破坏土壤结构和性质、不引起二次污染,美化环境等优点,应用前景广泛。
生物材料保藏
一种聚多曲霉菌(Aspergillus sydowii),分类命名为:聚多曲霉,保藏单位为:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号为:CGMCC No.15385,保藏日期为:2018年02月05日。
具体实施方式
本发明下面的实施例仅作为本发明内容的进一步说明,不能作为本发明的限定内容或范围。
吲哚乙酸(IAA)的产生能力测定:
吲哚乙酸(IAA)测定方法为:将菌接种于察氏液体培养基中,在28℃、150r/min恒温气浴摇床培养48h,4℃离心(4000r/min)15min,取2mL上清液与等体积Salkowski试剂混合,室温避光放置30min,以未接菌的察氏液体培养基作为对照,530nm波长下,测定吸光度值,计算IAA产生量。
铁载体产生量测定:
采用通用CAS检测法测定:将新鲜菌种于限铁SA液体培养基中,28℃摇床培养(150rpm)48h;菌悬液经10000rpm离心15min取3mL上清液,将菌液和CAS检测液1:1的体积充分混匀,1h后测定630nm处的吸光度(A),另取3mL接种去离子水的SA培养基上清液与3mLCAS检测液充分混匀,测得的吸光值为参比值(Ar),A/Ar的比值作为定量指标。
溶磷能力测定:
溶磷能力的测定方法为:在100mL无机磷液体培养基中,加入浓度为5g/L的磷酸三钙,接种1mL的菌悬液,在28℃、150r/min恒温气浴摇床培养48h,4℃离心(8000r/min)10min,取5mL上清液到50mL的容量瓶中,加水到30mL,然后加入几滴2,4-二硝基酚指示剂,用1moL/L的H2SO4滴定至黄色刚褪去,最后加5mL钼锑抗试剂,定容,室温放置2h,700nm波长下,测定吸光度值,计算有效磷含量。
ACC脱氨酶活性测定:
ACC脱氨酶活性的测定方法为:将菌株接种到察氏液体培养基中,在28℃、150r/min恒温气浴摇床培养48h,4℃离心(8000r/min)15min,收集菌体,用DF液体培养基清洗3次,然后悬浮于ADF培养基中,28℃、150r/min恒温气浴摇床培养24h,诱导产生ACC脱氨酶,4℃离心(8000r/min)15min,收集菌体,用0.1moL/LTris-HCl缓冲液清洗3次且重悬于此缓冲液,用超声波破碎,得到粗酶液,取300μL粗酶液用于测定蛋白含量,其余用于测定ACC脱氨酶。
取200μL粗酶液于2mL离心管中,加20μL0.5moL/LACC,30℃水浴15min,立即加入1mL0.56moL/LHCl终止反应,4℃离心(10000r/min)10min,保留上清液。取1mL上清液分别加入300μL0.2%2,4-二硝基苯肼溶液和800μL0.56moL/LHCl,保持30℃下30min,最后加入2mL2moL/LNaOH,混合均匀,540nm波长下,测定吸光度值。ACC脱氨酶活力单位以每毫克酶蛋白每小时生成α-丁酮酸的μmoL量表示,μmoL/(mg.h)。
龙葵生物量的测定:
每盆植物进行混合取样,沿土面剪下,分为地上和地下两部分,蒸馏水洗净并用吸水纸吸干,用电子天平称量鲜重,然后放置于105℃烘箱内杀青0.5h,65℃烘至恒重,电子天平称量干重。
下述实施例中的菌株,均为从土壤中筛选得到的聚多曲霉菌(Aspergillussydowii),此聚多曲霉菌(Aspergillus sydowii)已于2018年02月05号保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号为CGMCC No.15385。
实施例
具体实施步骤如下:
(1)在花盆中放入等量相同的土壤,共6盆,其中三盆作为接菌组,另外三盆作为对照组;
(2)分别在接菌组和对照组采用直播方式播种龙葵种子,每盆播种8颗种子;
(3)接菌组盆栽需播种前和出苗后的第2、4、6周喷洒5mL浓度为1-4×108CFU/mL的聚多曲霉菌(Aspergillus sydowii)菌悬液,对照组盆栽每次均加入等量无菌水;
(4)植株生长期间,保持自然通风,有足够的光照,每天早晚进行浇水,保证土壤湿润,控制土壤含水率保持在55-65%,龙葵成熟后收割植物。
将得到的成熟的龙葵进行吲哚乙酸(IAA)的产生能力测定、铁载体产生量测定、溶磷能力测定、ACC脱氨酶活性测定,检测结果如表1。
表1本发明菌株的促生长指标
吲哚乙酸(mg/L) 铁载体(As/Ar)a 溶磷能力(mg/L) ACC脱氨酶(umolα-KB/mg/h)
1.19±0.024 0.36±0.005 0.59±0.032 0.83±0.092
±,标准误差;
a铁载体产生标准:很少0.8-1.0,少0.6-0.8,中0.4-0.6,高0.2-0.4,非常高0-0.2。
吲哚乙酸(IAA)是一种天然生长素,其前体是色氨酸。吲哚乙酸对植物抽枝或芽、苗等的顶部芽端形成有促进作用,但对细胞分裂没有影响。吲哚乙酸作为一种生长激素,在较低浓度会促进植物生长,而浓度较高时则会抑制植物生长,严重时会导致植物死亡。而植物促生菌在自身生长过程中会分泌微量的吲哚乙酸刺激植物根系的发育。
铁载体是一种主要在微生物(真菌、细菌)中合成的一种可以螯合铁的复合物,可以摄取环境中的铁元素。植物在铁胁迫条件下可以将微生物合成的铁载体直接吸收作为铁源利用,因此微生物铁载体在促进植物生长中具有重要意义。
磷是植物生长发育所必需的三大营养元素之一,植物吸收磷的主要来源是土壤,而土壤中大部分的磷都以难溶盐的形式存在,导致很多土壤中能被植物直接利用的有效磷缺乏,大量研究证明,土壤中的很多微生物能够通过代谢产物溶解土壤中难溶态磷酸盐,提高土壤中植物容易吸收的可溶性磷元素的含量。
1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-Aminocyclopropane-1-carboxylate,ACC)脱氨酶可以催化乙烯的前体ACC分解成α-丁酮酸和氨,从而降低植物体内乙烯的含量,降低过量乙烯对植物生长产生的毒性作用。
从表中可以看出该菌株IAA产生量为1.19mg/L,铁载体产生能力为0.36,溶磷能力为0.59mg/L,ACC脱氨酶活性为0.83umolα-KB/mg/h,菌株具有较高铁载体产生能力和ACC脱氨酶活性,能够促进植物根部生长,加快细胞有丝分裂,提高植株生物量。因此可以将本发明菌株菌定义为植物促生菌,该菌株能够促进龙葵生长。
将得到的成熟的龙葵进行生物量的测定,检测结果如表2所示:接菌组龙葵地上部鲜重涨幅21.88%,地上部干重涨幅12.95%;地下部鲜重提高6.1%,地下部干重提高8.3%。
表2菌株提高龙葵生物量
对比例
具体实施步骤如下:
(1)在花盆中放入等量相同的土壤,每个菌悬液喷洒量设置两盆,共20盆;
(2)采用直播方式在花盆内播种龙葵种子,每盆播种8颗种子;
(3)盆栽需播种前和出苗后的第2、4、6周分别喷洒0mL、1mL、2mL、3mL、4mL、5mL、6mL、7mL、8mL、9mL浓度为1-4×108CFU/mL的聚多曲霉菌(Aspergillus sydowii)菌悬液,对照组盆栽每次均加入等量无菌水;
(4)植株生长期间,保持自然通风,有足够的光照,每天早晚进行浇水,保证土壤湿润,控制土壤含水率保持在55-65%,龙葵成熟后收割植物。
将得到的成熟的龙葵进行生物量的测定,检测结果如表3所示。
表3菌株提高龙葵生物量
虽然本发明已以较佳施例公开如上,但其并非用以限定本发明,任何熟悉此技术的人,在不脱离本发明的精神和范围内,都可做各种的改动与修饰,因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种用于修复镉污染土壤的聚多曲霉菌(Aspergillus sydowii),其特征在于,所述聚多曲霉菌(Aspergillus sydowii)于2018年02月05号保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号为CGMCCNo.15385。
2.如权利要求1所述的一种用于修复镉污染土壤的聚多曲霉菌(Aspergillussydowii)在促进植物生长方面的应用。
3.一种利用聚多曲霉菌促进龙葵生长的方法,其特征在于,包含如下步骤:
步骤1:制备聚多曲霉菌;
步骤2:在土壤中种植龙葵;
步骤3:在龙葵根系接种步骤1所制备的聚多曲霉菌;
所述聚多曲霉菌(Aspergillus sydowii)于2018年02月05号保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏编号为CGMCCNo.15385。
4.如权利要求3所述的一种利用聚多曲霉菌促进龙葵生长的方法,其特征在于,所述步骤1为将聚多曲霉菌菌种制备成浓度为1-4×108CFU/mL的菌悬液。
5.如权利要求3或4所述的一种利用聚多曲霉菌促进龙葵生长的方法,其特征在于,所述步骤2中需控制土壤含水率保持在55-65%。
6.如权利要求3-5任一所述的一种利用聚多曲霉菌促进龙葵生长的方法,其特征在于,所述步骤3中接种为龙葵根系接种密度不低于1×106CFU/g的聚多曲霉菌。
7.如权利要求3-6任一所述的一种利用聚多曲霉菌促进龙葵生长的方法,其特征在于,所述步骤3中的接种为分别在龙葵播种前和出苗后的第2、4、6周喷洒菌悬液。
8.如权利要求7所述的一种利用聚多曲霉菌促进龙葵生长的方法,其特征在于,所述步骤3中喷洒菌悬液为将菌悬液喷洒到龙葵表面。
9.如权利要求3-8任一所述的一种利用聚多曲霉菌促进龙葵生长的方法,其特征在于,所述步骤3中聚多曲霉菌的接种量为每次5mL。
10.如权利要求3-9任一所述的一种利用聚多曲霉菌促进龙葵生长的方法在促进植物生长方面的应用。
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