協助寄主植物緩解干旱脅迫的抗逆菌株h4-1l的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種協助寄主植物緩解干旱脅迫的抗逆菌株H4-1L，屬于植物保護【技術領域】。H4-1L菌株在LB培養液28℃180rpm振蕩培養12-16小時，再6000rpm離心10min，用滅菌水重懸浮并且稀釋成活菌總濃度為1×109-1×1010CFU/mL的菌劑。溫室條件在辣椒和黃瓜移栽時用109CFU/mL的菌劑灌根處理，20mL/株，移栽1周內正常澆水2次，1周后開始進行干旱處理。相對于對照組，菌株H4-1L處理能夠提高辣椒和黃瓜抗旱能力，根長分別增加30.8%和25.3%，鮮重增加26.6%和44.4%，葉綠素含量增加82.9%和20.7%，根系活力增加56.0%和49.6%。
【專利說明】協助寄主植物緩解干旱脅迫的抗逆菌株H4-1L
【技術領域】
[0001]本發明屬于植物保護【技術領域】，涉及一株能夠協助寄主植物緩解干旱脅迫的抗逆菌株H4_1L。
【背景技術】
[0002]當植物蒸騰速率超過水分吸收速率或土壤缺乏植物可利用的水分時，植物發生干旱脅迫。干旱脅迫是田間條件下存在最廣泛的一種作物生長逆境。據統計，世界干旱、半干旱地區占地球陸地面積的I / 3，我國干旱、半干旱地區約占國土面積的I / 2。同時其他半濕潤甚至濕潤地區也常會有周期性、季節性或臨時性的干旱。特別是2011年我國長江中下游五省大旱，據報道約造成農作物受災面積3705.1千公頃，其中絕收面積166.8千公頃；直接經濟損失149.4億元。
[0003]目前，在干旱條件下，除了力所能及的調度灌溉水以外，人們主要依靠以下幾種途徑來緩解干旱對農業生產造成的危害:一化學調控方法:一些能促進水分調節、滲透調節、氣孔調節和光合調節等一系列生理生化機制的化學物質能增強植物的代謝活性，提高其抗旱性，但是無論哪一種化學調節劑都存在經濟成本問題以及對于環境，土壤的副作用；二基因工程:近年來，利用基因工程技術改進植物體內干旱應答基因產物水平已成為培育抗逆性新品種的一種手段，至今，已有不少植物已成功導入相關抗旱基因且抗旱程度也有所提高，如水稻、煙草、棉花等，但是，利用基因工程培育抗旱品種在蔬菜方面的研究較少；另外，在長期的進化過程中，植物自身也建立起了在面對干旱脅迫時的應答反應，但是植物自身調節抗旱能力有限，不足以應對持續干旱帶來的脅迫壓力。
[0004]自上個世紀七十年代植物根圍促生細菌(Plant Growth-promotingrhizobacteria，PGPR)這個概念提出以來，已經在不同寄主植物上,不同的生態環境中分離得到多種促生菌。這些微生物在促進植物生長、抑制病害發生、調節根圍微生態結構各個方面得到了廣泛的應用，也為人類挽回了巨大的經濟損失。其中一些品種已經進行商業化生產。近幾年，有越來越多的學者開始不只是關注PGPR促生抗病方面的能力，而是將注意力轉移到這些有益微生物在協助植物抗逆的作用上來，包括耐鹽脅迫、耐干旱脅迫等。Glick等人報道，具有ACC (1-氨基環丙烷-1羧酸)脫氨酶活性的菌株能夠降低植物根部乙烯含量，促進植物根部伸長。Barea和Brown也證明根部接種產IAA (吲哚乙酸)的菌株能夠顯著增加植物的干重和根長。
[0005]綜上所述，通過篩選和開發一些具有獨特代謝途徑的植物根圍促生細菌來協助寄主植物緩解干旱脅迫帶來的壓力，在氣候條件不斷惡化的大背景下，具有很好的意義與開發前景。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是:在蔬菜的生產當中，提供能夠協助寄主植物有效緩解干旱脅迫壓力的抗逆菌株H4-1L，從而幫助寄主植物應對由于氣候條件改變帶來的干旱逆境，在一定程度上保證蔬菜的安全生產。
[0007]本發明的技術解決方案是:協助寄主植物緩解干旱脅迫的抗逆菌株H4-1L，為惡臭假單胞菌(Pseudomonas putida),與2013年11月28日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，地址:北京市朝陽區北辰西路I號院中科院微生物研究所，菌種保藏號為 CGMCC N0.8517。
[0008]其中，所述的保藏號為CGMCC N0.8517的惡臭假單胞菌株H4-1L在協助辣椒和黃瓜緩解干旱脅迫中應用于菌劑，其中惡臭假單胞菌株H4-1L的活菌濃度為1X 109-1Oki CFU/ml 。
[0009]其中，所述的以保藏號為CGMCC N0.8517的惡臭假單胞菌株H4-1L為有效成分的菌劑的生產方法是:H4-1L菌株在LB培養液28 V 180 rpm振蕩培養12-16小時，再6000rpm離心10 min，用滅菌水重懸浮并且稀釋成活菌總濃度為I X IO9-1 X 10lclCFU/mL。
[0010]其中，上述菌劑在協助寄主植物抗旱時的應用方法是:溫室條件在辣椒和黃瓜移栽時用I X IO9-1 X 1010CFU/mL的菌劑灌根處理，20mL/株，移栽I周內正常澆水2次，20mL/次，I周后開始不再澆水進行干旱處理。
[0011]本發明的有益效果表現在:它是專門針對植物生長中所遇到的干旱逆境所開發，能夠通過自身的代謝過程產生具有生物活性的代謝物質ACC (1-氨基環丙烷-1羧酸)脫氨酶和IAA (噴哚乙酸)，從而促進植物根部伸長，增強根系活力，抵御干旱脅迫帶來的壓力；相比于化學調控等方法，具有成本低、無毒無害對環境及人畜友好等優點，能夠協助植物度過由于氣候條件等原因造成的干旱逆境；結果表明:相對于對照組，菌株H4-1L處理能夠提高辣椒和黃瓜抗旱能力，具體生理指標如下:根長分別增加30.8%和25.3%，鮮重增加26.6%和44.4%,葉綠素含量增加82.9%和20.7%,根系活力增加56.0%和49.6%。
【具體實施方式】
[0012]1、菌株來源:采用稀釋涂板法分離自江蘇省淮安市武墩鎮黃瓜溫室采集的根圍土樣品中，菌株編號為H4-1L。
[0013]2、菌株的篩選依據:通過以下兩種方法檢測篩選菌株產IAA和ACC脫氨酶活性 IAA活性檢測:將分離純化后的菌株H4-1L接種于含有L-色氨酸(IOOmg噸―1)的LB液
體培養基中，30°C、180r ? HiirT1條件下搖床培養Id ;取50 y L菌懸液滴于白色陶瓷板上，同時加 50 u L Salkowski 比色液(50mL<j5 = 35% 的 HClO4 + ImL 0.5mol *L_1 FeCl3),將加入50uL IAA (SOmg*!/1)的比色液作為陽性對照；白色陶瓷板于室溫、避光條件下放置30min后觀察，顏色變紅表示能夠產IAA。
[0014]ACC脫氨酶活性檢測:將菌株H4-1L接種到DFa培養液中=KH2PO4 4g -L^1，Na2HPO46g ? T1, MgSO4 ? 7H20 0.2g ? T1,葡萄糖2g，葡萄糖酸2g，檸檬酸2g，ACC終濃度為3mmol ? L_S pH 7.2,30°C、180r ? mirT1條件下搖床培養Id ;以不接菌株的培養液做對照,檢測培養液在600nm下的吸光值，根據吸光值判斷菌株是否能夠在以ACC為唯一氮源的培養液中生長。
[0015]表1,菌株篩選信息
【權利要求】
1.協助寄主植物緩解干旱脅迫的抗逆菌株H4-1L,為惡臭假單胞菌(Pseudomonasputida)，于2013年11月28日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，菌種保藏號為CGMCC N0.8517。
2.根據權利要求1所述的協助寄主植物緩解干旱脅迫的抗逆菌株H4-1L，其特征是:所述的保藏號為CGMCC N0.8517的惡臭假單胞菌株H4-1L在協助辣椒和黃瓜緩解干旱脅迫中應用于菌劑，其中惡臭假單胞菌株H4-1L的活菌濃度為IXIO9-1Oki CFU/ml。
3.根據權利要求2所述的協助寄主植物緩解干旱脅迫的抗逆菌株H4-1L，其特征是所述的以保藏號為CGMCC N0.8517的惡臭假單胞菌株H4-1L為有效成分的菌劑的生產方法是:H4-1L菌株在LB培養液280C 180 rpm振蕩培養12-16小時，再6000 rpm離心10 min,用滅菌水重懸浮并且稀釋成活菌總濃度為I X IO9-1 X 101(lCFU/mL。
【文檔編號】A01P21/00GK103789236SQ201410026681
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月21日 優先權日:2014年1月21日
【發明者】楊威, 閆海霞, 羅玉明, 王新風, 紀麗蓮 申請人:淮陰師范學院