CN112680360B - 一株聚多曲霉菌及促进植物生长和防治植物病害的应用 - Google Patents

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CN112680360B CN202110032702.8A CN202110032702A CN112680360B CN 112680360 B CN112680360 B CN 112680360B CN 202110032702 A CN202110032702 A CN 202110032702A CN 112680360 B CN112680360 B CN 112680360B
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Abstract

本发明涉及微生物和生物技术领域,具体是一株聚多曲霉及分离方法和应用。所述的聚多曲霉JDQMZZ‑1,于2020年3月12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,保藏编号为CGMCC No.19278,具有固氮和很强的分泌能力;对真菌和细菌都有很强的抑制作用,还能促进植物种子的发芽,且可以通过调节植物内源激素的含量达到促生的作用;将其作用于重楼幼苗,能够促进重楼幼苗的地下部分的生长,但不激活植物自身免疫,有效避免了激活植物自身免疫导致生物量降低的结果;同时,聚多曲霉JDQMZZ‑1增加了植物叶绿素含量,降低了丙二醛含量,表明所述的聚多曲霉JDQMZZ‑1作用于重楼幼苗,环境对重楼幼苗的影响降低,细胞膜受损减少,提高了重楼幼苗非生物胁迫抗性。

Description

一株聚多曲霉菌及促进植物生长和防治植物病害的应用
技术领域
本发明涉及微生物和生物技术领域,具体涉及一株聚多曲霉菌及促进植物生长和防治植物病害的应用。
背景技术
聚多曲霉菌(Aspergillus sydowii)属于子囊菌门、半知菌纲、丝孢目、从梗孢科、曲霉属、巢状亚属、杂色组。目前,对于聚多曲霉菌的研究主要集中在菌株对土壤中镉、铅离子的吸收,菌株次级代谢产物的主要成分以及降解农药、降解有机物质等,专利(CN201810252492.1)公开了一种利用聚多曲霉菌联合印度芥菜修复镉污染土壤的方法,通过此方法修复重金属镉污染土壤具有经济高效、不造成二次污染、美化景观等的优势。王帅等从辽宁省沈阳市康平试验基地大豆田土壤中分离了聚多曲霉Snef210,其对南方根结线虫2龄幼虫(J2)具有很强的毒杀作用,原液处理24h后校正死亡率达90.1%,处理3d后对卵孵化的抑制率达92.8%(王帅等,植物保护,2018年);胡雪怡等从海洋松节藻科海藻中分离到内生真菌聚多曲霉菌EN-434,其具有显著的抗菌作用(胡雪怡,中国科学院大学海洋研究所,2017年);发明专利(CN201710355285.4)一株从百香果根际土壤中筛选的具有强抑草作用真菌,筛选到聚多曲霉FJ-01-BXG-08,其发酵液对稗草和莴苣的根长和株高有很强的抑制性;发明专利(CN201810251848.X)一种利用聚多曲霉促进龙葵生长的方法,从土壤中分离到聚多曲霉CGMCC NO:15385,此株聚多曲霉发酵液能够产生吲哚乙酸,铁载体,ACC脱氨酶,还具有溶磷能力,对龙葵地上部分和地下部分重量的提升都有促进作用。
中药重楼为百合科植物云南重楼(Paris polyphylla Smith var.yunnanensis(Franch)HandMazz)或华重楼(Paris polyphylla Smith varchinensis(Franch)Hara)的干燥根茎。甾体皂苷是重楼的主要活性物质,具有抗肿瘤、消炎、止血、抗氧化、促进子宫收缩和保护血管内皮细胞等药理作用。重楼对生长环境要求苛刻,喜温暖湿润,怕强光直射;喜疏松肥沃、有机质丰富的土壤,忌板结、积水土壤。除了多芽重楼品系可以进行无性克隆繁殖外,其他的只能进行种子繁殖。重楼种子自然繁殖率低、种胚发育不完全、胚乳坚硬、胚轴后熟、具有明显的“双重休眠”特性,播种后通常需要经历两个冬天才能萌发,其成苗生长时间长,个体发育过程十分缓慢,由种子萌发到开花结实,至少需5~6年。除此之外,根腐病、软腐病、灰霉病、褐斑病等对重楼生长的影响较大。综上所述,生长缓慢、病害严重、抗逆性差是制约重楼人工种植产业发展的主要原因。狭叶重楼是华重楼的主要变种之一,主要分布在陕西、甘肃等秦巴山区,由于生长缓慢、对化肥敏感、腐烂病严重、抗逆性差,尤其是抗寒性、抗旱性、抗强光辐射差等原因,人工种植难度大,市场需求量大,野生资源受到严重破坏。因此,如何降低狭叶重楼的病害发生率,促进狭叶重楼的生长发育,提高狭叶重楼对环境胁迫的抗性,最终实现狭叶重楼的人工种植,是本领域技术人员想解决但未解决的技术问题。
针对上述技术问题,本发明从华重楼中分离得到了一株植物内生菌,所述的植物内生菌属于聚多曲霉属,发明人对其的理化性质进行详细的研究后,发现所述的菌株能够促进植物生长,也能降低植物病害的发生率,提高植物抗逆性,尤其是提高植物的耐低温、耐高温和耐旱性能,可以实现重楼的人工种植。
发明内容
本发明的具体技术方案如下:
本发明的第一目的是提供一株植物内生菌聚多曲霉菌(Aspergillus sydowii)JDQMZZ-1,所述的菌株于2020年3月12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,保藏编号为CGMCC No.19278,保藏地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,联系方式为:010-64807355。所述的聚多曲霉菌JDQMZZ-1具有如SEQ ID NO:1所示的ITSDNA序列。
本发明的第二目的是提供所述的聚多曲霉菌JDQMZZ-1作为植物促生剂的应用。
优选地,所述的植物促生剂具体为重楼(Paris L.)促生剂。
本发明的第三目的是提供所述的聚多曲霉菌JDQMZZ-1作为植物促芽剂的应用。
本发明的第四目的是提供所述的聚多曲霉菌JDQMZZ-1作为植物促根剂的应用。
优选地,所述的促根剂可以增加植物根系数量、延长根系长度、增加根状茎的重量。
本发明的第五目的是提供所述的聚多曲霉菌JDQMZZ-1作为植物激素调节剂的应用。
优选地,所述的植物激素调节剂可以提高植物内源赤霉素和生长素含量,降低内源脱落酸、水杨酸、茉莉酸和细胞分裂素含量。
优选地,所述的植物激素调节剂为重楼(Paris L.)激素调节剂。
本发明的第六目的是提供所述的聚多曲霉菌JDQMZZ-1作为植物抗逆剂的应用。
本发明的第七目的是提供所述的聚多曲霉菌JDQMZZ-1在防治植物病害的应用。
本发明的第八目的是提供所述的聚多曲霉菌JDQMZZ-1作为抑制由镰刀菌属病原真菌和胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种病原细菌引起的植物病害农药的应用。
优选地,所述的农药中含有所述的聚多曲霉菌JDQMZZ-1的CFU数为106~109/ml。
本发明的有益效果是:本发明提供了一种新的聚多曲霉菌JDQMZZ-1,具有固氮和很强的分泌能力;对真菌和细菌都有很强的抑制作用,还能促进植物种子的发芽,且可以通过调节植物内源激素的含量达到促生的作用;将其作用于重楼幼苗,能够促进重楼幼苗的地下部分的生长,但不激活植物自身免疫,有效避免了激活植物自身免疫导致生物量降低的结果;同时,聚多曲霉菌JDQMZZ-1增加了植物叶绿素含量,降低了丙二醛含量,表明所述的聚多曲霉菌JDQMZZ-1作用于重楼幼苗,环境对重楼幼苗的影响降低,细胞膜受损减少,提高了重楼幼苗非生物胁迫抗性。
附图说明
图1虎红培养基聚多曲霉菌JDQMZZ-1菌落形态
图2PDB液体培养基聚多曲霉菌JDQMZZ-1菌液
图3聚多曲霉菌JDQMZZ-1系统进化树
图4阿须贝培养基聚多曲霉菌JDQMZZ-1固氮呈红色
图5聚多曲霉菌JDQMZZ-1与尖孢镰刀菌平板对峙示意图
图6聚多曲霉菌JDQMZZ-1菌液对胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种抑制示意图
图7聚多曲霉菌JDQMZZ-1菌液正离子流色谱检测到的化合物
图8聚多曲霉菌JDQMZZ-1菌液负离子流色谱检测到的化合物
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的内容做进一步说明,但本发明的保护范围并不限于以下实施例,在不背离本发明精神和实质的情况下,对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换,均属于本发明的范围。
以下实验所使用的华重楼种子采自华亭市关山,海拔2500米,种苗繁育于兰州市榆中县和平镇生物苑基地温室和大田,海拔1800米。试验中用到的试剂、培养基均为化学纯。代谢组学测定相关试剂为色谱纯。丙二醛及叶绿素测定试剂盒购自苏州科铭生物科技有限公司培养基成分及名词解释:
以下实施例所述的虎红培养基:蛋白胨5g/L、葡萄糖10g/L、磷酸二氢钾1g/L、硫酸镁0.5g/L、孟加拉红0.03g/L、氯霉素0.1g/L、琼脂15g/L,最终pH 7.2±0.2。
以下实施例所述的PDB培养基:马铃薯200g/L、葡萄糖20g/L,自然pH。固体PDA在PDB的基础上加琼脂15g/L。
以下实施例所述的阿须贝培养基:磷酸二氢钾0.2g/L、硫酸镁0.2g/L、氯化钠0.2g/L、碳酸钙5.0g/L、甘露醇10.0g/L、硫酸钙0.1g/L、琼脂15.0g/L,pH值7.0。
以下实施例所述的NBRIP培养基:葡萄糖10g/L、氯化镁5.0g/L、硫酸镁0.25g/L、氯化钾0.2g/L、硫酸铵0.1g/L、磷酸钙25.0g/L,加蒸馏水至1000ml,pH 7.0。
以下实施例所述的SDS:又称十二烷基磺酸钠,是一种阴离子去垢剂,在高温条件下能裂解细胞,使染色体离析、蛋白变性,同时SDS与蛋白质和多糖结合成复合物,释放出核酸;通过提高盐浓度并降低温度,使SDS-蛋白质复合物的溶解度变得更小,从而使蛋白质及多糖杂质沉淀更加完全,离心后除去沉淀;上清液中的DNA用酚/氯仿抽提,反复抽提后用乙醇沉淀水相中的DNA。
以下实施例所述的赤霉素(gibberellins,GAs)是一类非常重要的植物激素,参与许多植物生长发育等多个生物学过程。
实施例一、菌株分离
(1)将采收的华重楼种子用自来水流水冲洗10min,用滤纸吸干表面水分,75%的乙醇浸泡30s,无菌水冲洗2~3遍,再用0.2%的升汞表面消毒10min,无菌水冲洗3~4遍,以最后冲洗的无菌水100μL涂布于虎红固体培养基作为对照。
(2)将表面消毒处理后的华重楼种子用灭菌刀片切为小瓣,放置于200℃高温干热灭菌处理过的研钵中,加入10mL无菌生理盐水,充分研磨。
(3)吸取上述液体100μL,重复3次,涂布于固体虎红平板,28℃,黑暗培养,大约10d左右长出不同的真菌。
(4)挑少许菌丝到PDA平板上反复纯化4~6代,将纯化的菌株接与PDA斜面,4℃低温保存菌种。
(5)其中一株菌落形态独特:菌丝绒状至絮状,致密有同心环,边缘白色;初生颜色为灰绿色,逐渐变为暗蓝褐色;菌落反面暗褐色,有大量渗出液,色素扩散于基质中呈褐色;基本无气味或具轻微霉味;PDB培养基中培养,菌液呈褐色,具体形态如图1-2所示。将其分离出来进行菌株鉴定。
实施例二、菌株鉴定
将上述菌株接种到液体PDB培养基中,28℃,200rpm培养5~7天,4℃,8000rpm离心收集菌体,组织破碎仪充分破碎后,用SDS法提取基因组DNA,电泳检测合格后用于PCR扩增。引物为:
ITS1:5'-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3'
ITS4:5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3'
PCR反应体系为50μl:
Figure BDA0002892109790000051
Buffer(Mg2+plus)10μl,正反引物各2μl,dNTP Mixture(各2.5mM)4μl,
Figure BDA0002892109790000052
HS DNA Polymerase(2.5Μ/μl)0.5μl,DNA模板1μl,ddH2O 31.5μl。
PCR扩增条件:98℃变性10sec,56℃退火15sec,72℃延伸1min 30sec,30个循环,72℃延伸5min。
将扩增产物送北京擎科新业生物技术有限公司测序。测序结果在NCBI数据库blast比对,MEGA7构建进化树。
结果显示,筛选得到的上述菌株ITS序列长度509bp,与曲霉属菌株Z5(MN636770.1)序列同源性100%,其序列表如SEQ ID NO.1所示,结合形态学观察,确定为聚多曲霉,命名为聚多曲霉(Aspergillus sydowii)JDQMZZ-1,并于2020年3月12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,,保藏编号为CGMCC No.19278,保藏地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,联系电话为:010-64807355。
以聚多曲霉属不同种为内群,使用MEGA7构建进化树,结果如图3所示。该菌株JDQMZZ-1与曲霉属菌株Z5(MN636770.1)序列同源性100%,与具有抗菌作用的聚多曲霉菌株SW9(MN696205.1)序列同源性为99.61%,聚为一大枝。具有杀线虫作用的聚多曲霉Snef210和具有促生作用的DJ515-2聚为一支。
以下实施例中,为了更加清楚的显示本发明的技术方案,将聚多曲霉(Aspergillus sydowii)JDQMZZ-1简写为聚多曲霉菌JDQMZZ-1。
实施例三、聚多曲霉菌JDQMZZ-1固氮、解磷活性的定性检测
固氮活性定性检测:配制阿须贝培养基,加入0.5%的刚果红5ml/L,灭菌后制成平板备用,从保藏的聚多曲霉菌JDQMZZ-1菌落边缘挑取少量菌丝接种于上述阿须贝培养基中,28℃,黑暗培养7天,观察菌落生长情况。
刚果红为棕红色粉末,溶于水呈黄红色,溶于醇呈橙色,用于作为酸碱指示剂,变色范围为3.5到5.2,碱态为红色,酸态为蓝紫色,固氮呈碱态,表现为红色的圈。圈的大小和颜色的深浅可以一定程度上反映固氮能力的强弱。
解磷能力定性检测:将聚多曲霉菌JDQMZZ-1接种于NBRIP无机磷固体培养基上,置于28℃培养箱中黑暗培养2-5d,观察有无解磷圈及解磷圈大小,根据解磷圈与菌落比值大小确定其对无机磷的解磷作用。
实验结果如图4所示,无氮阿须贝培养基上菌落清晰可见,并且形成红色的圈,表明固氮能力强。NBRIP无机磷固体培养基上无解磷圈,表明聚多曲霉菌JDQMZZ-1不解磷。
实施例四、聚多曲霉菌JDQMZZ-1平板拮抗试验
1.菌株来源
尖孢镰刀菌bm-2:课题组成员分离自腐烂病、枯萎病的贝母和当归,保藏于中国工业微生物菌种保藏中心甘肃分中心,保藏编号为GSICC60612。
胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种(ATCC 15713):购自美国模式菌种收集中心。
2.实验过程
抑制真菌试验:将尖孢镰刀菌接于PDA固体平板中央,聚多曲霉菌JDQMZZ-1接于病原菌四周相距2cm处,28℃培养5~7天,观察菌落生长和抑菌圈状况,并测量抑菌圈半径和拮抗菌半径,计算拮抗指数。
拮抗指数=(抑菌圈半径-拮抗菌半径)/抑菌圈半径
抑菌圈半径=拮抗菌菌落中心至病原菌菌丝边缘的距离
抑制细菌试验:将胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种菌液100μl均匀涂布于PDA固体平板上,取灭菌滤纸小圆片蘸取聚多曲霉菌JDQMZZ-1菌液放置于平板中,每平板放置3个,28℃培养2~3天,观察菌落生长和抑菌圈状况。
3.实验结果
实验结果如图5、6所示,聚多曲霉菌JDQMZZ-1菌落紧密,呈圆形或椭圆形,与病原真菌的接触面呈凸出月牙形,PDA平板呈黄褐色,表明其分泌能力强,分泌物已扩散与琼脂中,尖孢镰刀菌的生长受到很强的抑制,聚多曲霉菌JDQMZZ-1对尖孢镰刀菌的拮抗指数是42.5%;聚多曲霉菌JDQMZZ-1对病原细菌的抑菌试验中,抑菌圈清晰可见,表明聚多曲霉菌JDQMZZ-1分泌物对细菌和真菌都有很强的抑制作用。
实施例五、聚多曲霉菌JDQMZZ-1对玉米种子发芽影响试验
以聚多曲霉菌JDQMZZ-1、哈茨木霉CL1(对照菌,分离自华重楼种子)进行玉米种子发芽试验。将分别接种相同数量菌液,在PDB培养基中培养7天的聚多曲霉菌JDQMZZ-1、哈茨木霉CL1菌液分别稀释50和500倍,分别吸取10mL加入平皿中,空白对照为吸取相同体积的无菌水加入平皿中,每个平皿放入100粒玉米种子,每处理重复3次,25℃避光培养48h。按如下公式计算种子的发芽指数:GI=(A1×A2)/(B1×B2)×100%(A1:处理后的种子发芽率:%,A2:处理后的平均根长:mm,B1:空白对照种子发芽率:%,B2:空白对照平均根长:mm)。
玉米种子的发芽指数GI统计结果如表1,根据统计结果可知,聚多曲霉菌JDQMZZ-1相较于哈慈木霉CL1,可显著促进玉米种子的萌发生长,差异达到极显著水平(P<0.01,n=3)。
表1玉米种子的GI发芽指数
Figure BDA0002892109790000071
注:数据以平均值±标准差表示(n=3),大写字母代表极显著水平下(P<0.01)多重比较。实施例六、聚多曲霉菌JDQMZZ-1分泌物LC-MS代谢组测定
将培养的50mL聚多曲霉菌JDQMZZ-1菌液送南京集思慧远生物科技有限公司测定LC-MS代谢组学,检索文献查找相关化合物的功能或潜在功能。
1.代谢物提取
取5mL样本于10mL离心管中,放入冻干机中冻干12h;向冻干后的样本加入800μL的80%甲醇,涡旋1min;4℃超声30min;于-20℃静置1h;于4℃,12000rpm下离心15min;移取200μL上清,加入5μL内标(2.8mg/mL,二氯苯丙氨酸),转入进样小瓶中待LC-MS检测分析。
2.上机检测
仪器分析平台:LC-MS(Thermo,Ultimate 3000LC,QExactive);色谱柱:C18色谱柱(Hypergold C18(100x2.1mm 1.9μm));色谱分离条件为:柱温为40℃;流速0.3mL/min;流动相组成A:水+0.1%甲酸,B:乙腈+0.1%甲酸;进样量为4μL,自动进样器温度4℃;流动相梯度洗脱程序见表2:
表2液相色谱梯度洗脱程序
Figure BDA0002892109790000081
质谱检测参数:
正模式:加热器温度300℃;鞘气流速:45arb;辅助气流速:15arb;尾气流速:1arb;电喷雾电压:3.0KV;毛细管温度:350℃;S-Lens RF Level,30%。
负模式:加热器温度300℃;鞘气流速:45arb;辅助气流速:15arb;尾气流速:1arb;电喷雾电压:3.2KV;毛细管温度:350℃;S-Lens RF Level,60%。
扫描模式:一级全扫描(Full Scan,m/z 70~1050)与数据依赖性二级质谱扫描(dd-MS2,TopN=10);分辨率:70,000(一级质谱)&17,500(二级质谱)。碰撞模式:高能量碰撞解离(HCD)。
3.数据处理
使用Compound discoverer软件(Thermo公司)对LC/MS检测数据进行提取和预处理,整理成二维数据矩阵形式,包含保留时间(RT(Retention time))、分子量(MolecularWeight)、观察量(样本名称)、峰强度等信息。
4.结果分析
(ESI+)表示正离子检测模式,即在检测过程中质量分析器只扫描正电荷离子而滤除负电荷离子,从而获得正电荷离子的信息;(ESI-)表示负离子检测模式,即在检测过程中质量分析器只扫描负电荷离子而滤除正电荷离子,从而获得负电荷离子的信息。图7展示正离子流色谱检测到的化合物名称、分子量、保留时间、峰面积。图8展示负离子流色谱检测到的化合物名称、分子量、保留时间、峰面积。
根据现有文献记载,将检测到的化合物的功能分类总结如下:
(1)菌液主要由以下种类的化合物组成:有机氮化合物(胺类、胆碱)、脂类和类脂分子(脂肪酸及偶联物、脂肪酸酯)、苯环型化合物(苯甲酸及衍生物、苯磺酸及衍生物、硝基酚)、有机酸及衍生物(α羟基酸和衍生物、二羧酸和衍生物、氨基酸、多肽及类似物)、苯丙酸和聚酮(黄烷、玉米赤霉烯酮类)、有机杂环化合物(嘌呤及嘌呤衍生物、吡咯烷基吡啶)、有机氧化合物(糖和糖偶联物)嘧啶核苷。
(2)具有促生活性物质有:甜菜碱、玉米赤霉烯酮、对硝基苯酚
(3)抑菌物质及中间产物有:邻苯二甲酸酐、水苏碱、N,N-二乙基乙醇胺、儿茶酸、异辛酸、马来酸、壬二酸、氯霉素、乳酸
(4)杀虫物质及中间产物有:邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸二丁酯、4-乙基苯胺、白僵菌素、邻苯二甲酸苄丁酯、N-二乙基-3-甲基苯甲酰胺、硬脂胺、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸正丁酯、尼古丁、己二酸、月桂酸
(5)除草物质有:特乐酚、儿茶酸
(6)非生物胁迫保护物质有:甜菜碱、水苏碱、羟基脯氨酸、甘露醇、阿糖醇
实施例七、聚多曲霉菌JDQMZZ-1菌液处理对华重楼幼苗内源激素的影响
1.实验材料准备
以温室无土基质栽培的密度均匀一致的2年生华重楼种苗为研究对象,采用完全随机试验设计,每处理重复3次。温室设有外遮阳,温湿度实行自动化控制,温度为23±5℃,相对湿度为80%±5%,出苗后,每一个月浇灌1次浓度为1g/L的N:P:K=20:20:20的水溶性肥料。其余事项常规管理。
2.实验分组
实验组:待4月中旬出苗后,叶面喷施聚多曲霉菌JDQMZZ-1菌液,浓度为107CFU/mL,每2周喷施一次,共处理4次。
对照组:以蒸馏水代替菌液,操作方法、使用计量等同实验组。
3.实验处理
第4次处理后1周,分别采摘不同处理的叶片,混合均匀,送北京密码子生物科技有限公司,通过LC-MS法测定水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3、GA4、GA7)、细胞分裂素{反式玉米素(tZT)、反玉米素核苷(tZR)、玉米素(cZT)、6-糠氨基嘌呤(6-KT)、N6-异戊烯基腺嘌呤(2-iP)、利波腺苷(2-iPA)}、生长素{吲哚乙酸(IAA)、4-氯-吲哚乙酸(4-Cl-IAA)、吲哚丙酸(IPA)、吲哚丁酸(IBA)}含量。
4.实验结果
试验结果如表3,处理组水杨酸、茉莉酸、脱落酸、细胞分裂素的含量显著低于对照组(P<0.01,n=3);赤霉素及生长素的含量显著高于对照组(P<0.01,n=3),分别达到了1598.726ng/g和35.796ng/g,较对照组分别提高了54.1倍和2.3倍,说明处理组在促进重楼幼苗生长方面有很强的作用。
上述内源激素含量的变化,可能与聚多曲霉分泌物中含有赤霉素、生长素类似物玉米赤霉烯酮、对硝基苯酚有关。水杨酸是系统获得性免疫的信号分子(PTI),茉莉酸是诱导的免疫(ETI)的信号分子,水杨酸和茉莉酸的升高,会激活植物免疫,促进免疫应答相关基因的表达,如:植保素、病程相关蛋白等,植物将物质和能量用于抗病生理,生长生理受到抑制,表现为生物量、目标性状产量的降低。本实验处理组较对照组水杨酸和茉莉酸含量低,说明聚多曲霉菌JDQMZZ-1没有激活重楼免疫系统,对生物量的增加没有造成影响。
表3重楼幼苗叶片内源激素含量
Figure BDA0002892109790000101
注:较对照组变化率=(实验组值-对照组值)/对照组值。数据以平均值±标准差表示(n=3),大写字母代表极显著水平下(P<0.01)多重比较。
实施例八、聚多曲霉菌JDQMZZ-1菌液处理对重楼幼苗非生物胁迫抗性的影响
以2年生大田华重楼种苗为研究对象,采用完全随机试验设计,每处理重复3次。每亩施入绿能农科有机肥600公斤,搭设遮光度为70%的遮阳网,其余事项常规管理。
1.实验分组及处理
实验组:待5月上旬出苗后,叶面喷施聚多曲霉菌JDQMZZ-1菌液,浓度为107CFU/mL,每2周喷施一次,共处理4次。
对照组:以蒸馏水代替菌液,操作方法、使用计量等同实验组。
第4次处理后1周,采摘不同处理的叶片,按照叶绿素及丙二醛测定试剂盒所述方法分别进行测定。
2.实验结果分析
实验结果如表4,实验组丙二醛含量显著低于对照(P<0.01,n=3),降低了15.12%;而叶绿素含量则显著高于对照组(P<0.01,n=3),增加了48.84%。叶绿素容易受到环境胁迫的影响,低温、高温、干旱都会造成叶绿素含量降低,丙二醛是植物细胞膜受损的主要指标,实验组显著的降低了丙二醛含量、提高了叶绿素含量,表明所述的聚多曲霉菌JDQMZZ-1作用于重楼幼苗,环境对重楼幼苗的影响降低,细胞膜受损减少,提高了重楼幼苗非生物胁迫抗性。
表4重楼幼苗叶片丙二醛、叶绿素含量
Figure BDA0002892109790000111
注:较对照组变化率=(实验组值-对照组值)/对照组值。数据以平均值±标准差表示(n=3),大写字母代表极显著水平下(P<0.01)多重比较。
实施例九、聚多曲霉菌JDQMZZ-1菌液处理对重楼幼苗地下部分生物量的影响
11月初待上述温室和大田苗倒苗后,分别测量并计算不同处理重楼的平均根数、平均根长;除去芦头和不定根,称量重量,计算根状茎平均百株重。
实验结果如表5,实验组较对照组其平均根数、平均根长及平均百株重都极显著提高(P<0.01,n=3),平均根长较对照提高了48.91%,平均根数增加了54.24%,根状茎平均百株重增加了45.72%,说明实验组聚多曲霉菌JDQMZZ-1对重楼地下部分生物量的促进作用明显,有利于重楼再地下扎根吸取有效成分,从而促进重楼地上部分的生长,达到促生的效果。
表5重楼幼苗地下部分生物量
Figure BDA0002892109790000112
注:较对照组变化率=(实验组值-对照组值)/对照组值。数据以平均值±标准差表示(n=3),大写字母代表极显著水平下(P<0.01)多重比较。
综上所述,本发明所述的聚多曲霉菌JDQMZZ-1具有固氮和很强的分泌能力;对真菌和细菌都有很强的抑制作用,还能促进植物种子的发芽,且可以通过调节植物内源激素的含量达到促生的作用;将其作用于重楼幼苗,能够促进重楼幼苗的地下部分的生长,但不激活植物自身免疫,有效避免了激活植物自身免疫导致生物量降低的结果;同时,聚多曲霉菌JDQMZZ-1增加了植物叶绿素含量,降低了丙二醛含量,表明所述的聚多曲霉菌JDQMZZ-1作用于重楼幼苗,环境对重楼幼苗的影响降低,细胞膜受损减少,提高了重楼幼苗非生物胁迫抗性。
序列表
<110> 甘肃省科学院生物研究所
青海师范大学
<120> 一株聚多曲霉菌及促进植物生长和防治植物病害的应用
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 509
<212> DNA
<213> 聚多曲霉菌(Aspergillus sydowii)
<400> 1
ccgggcgccc aacctcccac ccgtgaatac ctaacactgt tgcttcggcg gggaaccccc 60
tcgggggcga gccgccgggg actactgaac ttcatgcctg agagtgatgc agtctgagtc 120
tgaatataaa atcagtcaaa actttcaaca atggatctct tggttccggc atcgatgaag 180
aacgcagcga actgcgataa gtaatgtgaa ttgcagaatt cagtgaatca tcgagtcttt 240
gaacgcacat tgcgccccct ggcattccgg ggggcatgcc tgtccgagcg tcattgctgc 300
ccatcaagcc cggcttgtgt gttgggtcgt cgtccccccc cgggggacgg gcccgaaagg 360
cagcggcggc accgtgtccg gtcctcgagc gtatggggct ttgtcacccg ctcgactagg 420
gccggccggg cgccagccga cgtctccaac catttttctt caggttgacc tcggatcagg 480
tagggatacc cgctgaactt aagcatatc 509

Claims (10)

1.一株聚多曲霉菌(Aspergillus sydowii.)JDQMZZ-1,其特征在于,所述的菌株于2020年3月12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,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.19278。
2.如权利要求1所述的聚多曲霉菌JDQMZZ-1作为植物促生剂的应用。
3.如权利要求2所述的应用,其特征在于,所述的植物促生剂具体为重楼(Paris L.)促生剂。
4.如权利要求1所述的聚多曲霉菌JDQMZZ-1作为植物种子促芽剂的应用。
5.如权利要求1所述的聚多曲霉菌JDQMZZ-1作为植物促根剂的应用。
6.如权利要求1所述的聚多曲霉菌JDQMZZ-1作为植物激素调节剂的应用。
7.如权利要求6所述的应用,其特征在于,所述的植物激素调节剂具体为重楼(ParisL.)激素调节剂。
8.如权利要求1所述的聚多曲霉菌JDQMZZ-1作为植物抗逆剂的应用。
9.如权利要求1所述的聚多曲霉菌JDQMZZ-1作为抑制镰刀菌属病原真菌和胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种病原菌引起的植物病害农药的应用。
10.如权利要求9所述的应用,其特征在于,所述的农药中含有所述的聚多曲霉菌JDQMZZ-1的CFU数为106~109/ml。
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