[发明专利]一种真菌菌株及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种野生稻内生的真菌菌株及其在促进植物生长和增加生物量上的用途，属于微生物及微生物应用领域。

背景技术

植物与周围环境生物的互作是一种普遍现象，其中植物—微生物的相互作用是重要形式之一。有两类有益的植物—微生物共生：一类是有营养功能的，如固氮细菌或菌根真菌(mycorrhizal fungi)；一类是有防御功能的，如抑制病原菌的内生菌和附生菌。这两类有益的共生微生物都能提高植物的适应能力。农用化学物质(化肥和农药)和“精耕细作”的栽培方式在农业生产中发挥着重要作用。在这种栽培方式下，栽培作物中植物—微生物这一平衡体系被打破，有益的植物—微生物共生缺乏，使得作物生产高度依赖于化肥和农药。而化肥农药的频繁使用造成了全球环境的污染，并且污染物最终通过食物链进入人体。因此外源应用有益微生物，从而重建生态友好的、有益的植物—微生物共生体受到人们的极大关注，并显示了应用这种微生物制剂进行生物防治的潜力。

内生真菌(endophytic fungi)是一类在植物体内普遍存在的真菌。它的整个生活周期或大部分阶段都在植物体内生活，通常与宿主植物形成互惠共生关系，一方面内生真菌从宿主植物中获取自身生长所需的养分，另一方面内生真菌可以促进植物生长、增强宿主植物的抗生物和非生物胁迫的能力。

内生真菌具有提高宿主抗逆性的功能(Arnold et al.，2003；Redman et al.，2002)。有研究表明内生真菌除了直接分泌抗生物质如生物碱等，也能诱导植物体产生相似的抗性反应，如激活植物组织内的谷胱甘肽—抗坏血酸代谢途径(glutathione-ascorbatepathway)、增强细胞抗氧化能力，从而提高了植物抗真菌病害和耐盐的能力(Waller et al.，2005)。

有些内生真菌还具有促进植物养分吸收、促进植物生长的功能，如内生真菌通过活化硝酸还原酶(Sherameti et al.，2005)和磷酸酶(Malla et al.，2004)等形式促进植物养分吸收，从而更利于植物生长；有些内生真菌能分泌生长素促进植物生长(Sirrenberget al.，2007)；还有些内生真菌能通过抑制植物体内的乙烯信号途径来提高植物生长活力(Barazani et al.，2007)。

根系和叶片组织是植物体受外界生物和非生物因子胁迫最大的部位，因此根系和叶片内生真菌对于保护植物组织免受伤害起着尤为重要的作用。植物体的根围区域是一个能量和物质交换异常活跃的区域，植物和土壤微生物相互影响，而且植物根系被认为是一个动态的“碳库”(carbon sink)，营养物质充足，是众多生物相互竞争的部位，因此在这种复杂的环境中植物的生存策略之一就是容纳了与之互惠共生的内生真菌。根系是内生真菌极其丰富的部位(Vandenkoornhuyse et al.，2002)，根系内生真菌的侵染较地上部分要广泛或多系统定殖。DSE(dark septate endophytes)是根系非菌根共生真菌的典型代表(Mandyam & Jumpponen，2005)。DSE定殖在植物根系，有类似于菌根真菌的作用，如在Heteroconium chaetospira和宿主植物大白菜的共生体系中，H.chaetospira从大白菜中获取植物合成的碳水化合物蔗糖供自已生长需要，另一方面H.chaetospira给宿主大白菜提供氮源(Usuki & Narisawa，2007)。

广泛利用共生遗传资源重建有益的栽培作物-内生真菌共生体系是提高栽培作物抗逆性的有效途径之一。典型例子是内生真菌Piriformospora indica的应用：P.indica是一种定殖在植物根系的类似于菌根真菌的内生真菌，它是从印度塔尔沙漠中的一种木本灌木植物分离的，并可与很多植物形成共生体，接种P.indica和其培养滤液能促进植物生长和增加生物量(Varma et al.，1999；Verma et al.，1998)，而且提高了大麦对真菌病害和盐胁迫的能力(Waller et al.，2005)。