一种油莎豆和植物根内根孢囊霉共生生长及霉活力测定的方法

摘要

本发明提出了一种油莎豆和植物根内根孢囊霉共生生长及霉活力测定的方法，属于生物技术领域，包括以下步骤：S1.种子的处理；S2.播种前处理；S3.苗期的处理；S4.生长期处理。本发明利用根孢囊霉在油莎豆根系形成优势菌群，持续定殖和共生油莎豆根系，明显节水，促进油莎豆根系和植株生长，增加生长量和增产可达到15.5‑92.6％。本发明能较为精准地评价不同批次菌剂中根内根孢囊霉的活力；同时，本发明可用于油莎豆的抗旱种植生产，对环境友好，符合有机生态绿色农业要求，具有易于掌握、投入费用低和持续性好的特点，有极为广阔的应用市场。

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种油莎豆和植物根内根孢囊霉共生生长及霉活力测定的方法。

背景技术

植物根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices)是植物内生菌根菌的一种，也是极为重要的泡囊-丛枝状菌根菌(Vesicular-Arbuscular Mycorrhizae,VAM)。菌根(mycorrhiza)是自然界中一种普遍的植物共生现象，其是土壤中的菌根真菌与高等植物根系形成的一种共生体(弓明钦，陈应龙，仲崇禄.菌根研究及应用[M].北京:中国林业出版社，1997:1-180)，丛枝菌根是其中最常见的一种内生菌根，能与地球上大约90％的植物形成共生体(易时来，温明霞.VA菌根改善植物磷素营养的研究进展[J].中国农学通报，2004(5):164-166)。AM菌与植物根系共生，能促进根系和植株生长，提高植物的耐旱节水、耐寒抗冻、对氮磷钾等营养元素的吸收和抗逆、抗病虫害能力，能够改善植物品质，用途极为广泛，尤其是能够解决植被修复、盐碱地荒滩沙漠的植物种植等世界性难题。

油莎豆(Cyperus esculentus L.)又名油莎草、人参果、地下板栗等，是莎草科莎草属植物，耐旱、耐涝、耐贫瘠、耐盐碱，适合生长在沙地和盐碱土；油莎豆(草)浑身都是宝，地上部分是重要的牧草，一年生块茎可直接使用，种子被誉为“油料之王”、“生命之果”(阳振乐.油莎豆的特性及其研究进展[J].北方园艺,2017(17):192-201)。在沙地或沙漠中种植油莎豆，仍需解决水分供应和抗逆性，植物根内根孢囊霉与油莎豆根系形成共生体，可实现大规模沙漠种植，经济效益和社会效益极其重大。

本发明利用的油莎豆和植物根内根孢囊霉菌剂进行共生培养，发现根内根孢囊霉不仅能定殖油莎豆根系和共生，而且对油莎豆幼苗的促长和节水、增产效果极为明显，可以作为鉴定植物根内根孢囊霉活力的标志性植物，填补目前植物根内根孢囊霉活力快速鉴定的技术空白。

专利CN105660098A公开了一种利用根内球囊霉降低金银花镉积累并提高其产量的方法。该方法是利用根内球囊霉和金银花共生栽培。利用该方法不仅可以促进金银花生长，提高产量；更重要的是，可以阻止镉自根向地上部分转移，降低地上部分(茎、叶和花)的镉浓度。本发明为在镉污染土壤中安全生产金银花提供了一个途径，对金银花的生产及应用具有重要意义，而且该方法效果好、无二次污染、成本低。该专利同样采用共生方法，但是，无法测定根内球囊霉活力，应用受到限制。

发明内容

本发明的目的在于提出一种油莎豆和植物根内根孢囊霉共生生长及霉活力测定的方法，针对目前植物根内根孢囊霉活力快速鉴定技术缺乏的现状，利用根内根孢囊霉定殖油莎豆根系和共生，促进植株抗旱生长，短时间内能实现地上部分干重明显增加，实现快速鉴定植物根内根孢囊霉活力。同时，也为在干旱、荒漠地区大规模种植油莎豆提供新的技术支持。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种油莎豆和植物根内根孢囊霉共生生长的方法，包括以下步骤：

S1.种子的处理：选取优质的油莎豆种子，浸种和洗涤；置入灭菌培养皿中，用灭菌后用无菌水浸湿的滤纸垫底，密封，置28-30℃暗箱培养，催芽5-6天后播种；

S2.播种前处理：选用大口径植物培养穴盘，常规基质与植物根内根孢囊霉菌剂混合拌匀，填满培养穴并压实；

S3.苗期的处理：播种、覆上基质、压实和浇透水，2周后用根内根孢囊霉孢子液灌根并浇透水；

S4.生长期处理：灌根1周后，二次用根内根孢囊霉孢子液灌根，停止浇水。

所述的根内根孢囊霉孢子液是经洗脱植物根内根孢囊霉菌剂和浓缩获得。

作为本发明的进一步改进，所述浸种和洗涤的具体方法为：用75％酒精浸泡5-10分钟，用无菌水冲洗3-4次；再用2％次氯酸钠浸泡45-60分钟，用无菌水冲洗3-4次。

作为本发明的进一步改进，所述常规基质和植物根内根孢囊霉菌剂按质量比(98-95):(2-5)进行混合拌匀。

作为本发明的进一步改进，所述植物根内根孢囊霉菌剂，含有根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices)孢子，由浙江丰之野农业科技有限责任公司提供。

本发明进一步保护一种测定植物根内根孢囊霉活力的方法，将上述二次灌根后7-10天的油莎豆苗，测量记录油莎豆苗的株高；连根收取油莎豆植株，去除基质，进行称重和烘干，称量整株干重，剪去地上部并称重，以植株含水率、地上部干重作为霉活力评价指标。

本发明具有如下有益效果：本发明利用根孢囊霉在油莎豆根系形成优势菌群，持续定殖油莎豆根系和共生，本发明能较为精准地评价不同批次菌剂中根内根孢囊霉的活力；同时，可用于油莎豆的抗旱种植生产。

1、本发明能评价植物根内根孢囊霉菌剂中根内根孢囊霉的活力；

2、本发明促进油莎豆根系和植株生长，节水，增加生长量和增产可达到15.5-92.6％；

3、本发明对环境友好，符合有机生态绿色农业要求，具有易于掌握、投入费用低和持续性好的特点，有极为广阔的应用市场。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1的施用植物根内根孢囊霉菌剂对油莎豆幼苗促长效果图；

图2为实施例2的施用植物根内根孢囊霉孢子液对油莎豆植株促长增产效果图；

图3为实施例3的二次施用植物根内根孢囊霉孢子液对油莎豆植株促长增产耐旱效果图；

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

油莎豆，亿利生物多样性(集团)有限公司提供；

植物根内根孢囊霉菌剂，含有根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices)孢子，浙江丰之野农业科技有限责任公司提供。

实施例1

本实施例为油莎豆和植物根内根孢囊霉共生生长及霉活力测定的方法，该方法包括下列步骤：

1)种子的处理：选取优质的油莎豆种子，用75％酒精浸泡5-10分钟，用无菌水冲洗3-4次；再用2％次氯酸钠浸泡45-60分钟，用无菌水冲洗3-4次；置入灭菌培养皿中，垫用两层灭菌后用无菌水浸湿的滤纸，密封，置28-30℃暗箱培养，催芽5-6天后播种；

2)播种前处理：选用21孔大口径植物培养穴盘，常规基质(泥炭+蛭石+珍珠岩为2:3:3)与植物根内根孢囊霉菌剂按98:2拌匀，填满18个培养穴并压实；以常规基质(泥炭+蛭石+珍珠岩为2:3:3)作为对照，填满3个培养穴并压实；

3)苗期的处理：3月24日播种、覆上基质、压实和浇透水，4月7日测量记录油莎豆苗的株高(表1)。处理的平均株高是对照的1.92倍，增幅92.64％；

4)霉活力鉴定：4月25日，连根收取油莎豆植株，去除基质，进行称重和烘干，称量整株干重，剪去地上部并称重。以植株含水率、地上部干重作为霉活力评价指标(图1)。处理的植株含水率为24.38％，比对照低12.17个点；处理的地上部干重单株平均为0.323g，显著高于对照的0.279g，增幅15.77％。

所述的植物根内根孢囊霉菌剂，含有根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices)孢子，由浙江丰之野农业科技有限责任公司提供。

表1植物根内根孢囊霉菌剂拌基质处理油莎豆幼苗株高

实施例2

1)试验地点：上海交通大学农学大楼植物培养实验室。

2)试验材料：由常规基质(泥炭+蛭石+珍珠岩为2:3:3)与植物根内根孢囊霉菌剂按98:2拌匀，培养2周的18株油莎豆幼苗。

3)试验方法：

(1)随机选取6株作为对照，12株进行根内根孢囊霉孢子液灌根处理；

(2)洗脱植物根内根孢囊霉菌剂内的孢子，制成根内根孢囊霉孢子液；

(3)4月7日对选定的12株油莎豆幼苗，每株用2ml孢子液灌根，并浇透水；

4)试验数据处理并作图2。

4月14日记录油莎豆植株高，4月25日连根收取油莎豆植株，去除基质，进行称重和烘干，称量整株干重，剪去地上部并称重。

结果见表2和图2。

表2植物根内根孢囊霉孢子液处理油莎豆数据

所述的根内根孢囊霉孢子液是经洗脱植物根内根孢囊霉菌剂和浓缩获得。

实施例3

1)试验地点：上海交通大学农学大楼植物培养实验室。

2)试验材料：由常规基质(泥炭+蛭石+珍珠岩为2:3:3)与植物根内根孢囊霉菌剂按98:2拌匀，培养2周，又用根内根孢囊霉孢子液灌根培养1周的12株油莎豆植株。

3)试验方法：

(1)随机选取6株作为对照，6株进行根内根孢囊霉孢子液二次灌根处理；

(2)4月14日对选定的6株油莎豆植株，每株用2ml孢子液灌根，不浇水；

4)试验数据处理并作图3。

4月21日记录油莎豆植株高，4月25日连根收取油莎豆植株，去除基质，进行称重和烘干，称量整株干重，剪去地上部并称重。

结果见表3和图3。

表3植物根内根孢囊霉孢子液处理油莎豆数据

试验表明，经洗脱植物根内根孢囊霉菌剂和浓缩制成的根内根孢囊霉孢子液灌根处理能明显促进油莎豆植株生长和增产，增幅都超过30％。同时，油莎豆株高、植株含水率、地上部干重都能作为根内根孢囊霉活力评价指标，株高和地上干重增幅越大，表明霉活力越高；植株含水率越低，表明植株需水量少、耐旱，佐证霉活力越高。本发明方法能较为精准地评价根内根孢囊霉的活力和用于油莎豆的抗旱种植生产。本发明对环境友好，符合有机生态绿色农业要求，具有易于掌握、投入费用低和持续性好的特点，有极为广阔的应用市场。

本发明利用根孢囊霉在油莎豆根系形成优势菌群，持续定殖和共生油莎豆根系，明显节水，促进油莎豆根系和植株生长，增加生长量和增产可达到15.5-92.6％。本发明能较为精准地评价不同批次菌剂中根内根孢囊霉的活力；同时，本发明可用于油莎豆的抗旱种植生产，对环境友好，符合有机生态绿色农业要求，具有易于掌握、投入费用低和持续性好的特点，有极为广阔的应用市场。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。