[发明专利]一种植物内生菌及其应用

说明书

技术领域

本发明属于水稻微量元素生物强化技术领域，尤其涉及一种植物内生菌及其应用。

背景技术

锌与人类生产及生命活动密切相关，锌是植物生长必不可少的微量营养元素，也是人体必需的重要营养元素。锌对人体来说有重要的生理功能和营养价值。正常人一般情况下体内有近200种酶的活性与锌有关，故人体内缺锌时很多酶活性受到影响，导致多种代谢紊乱，进而影响人体健康。研究表明，缺锌会引起身材矮小、皮肤紊乱等，尤其对孕妇和儿童的影响最为明显。

粮食作物可食部的锌是人体获取锌的主要途径，由于摄入量不足，数十亿的人口遭遇锌缺乏现象。水稻是我国主要的粮食作物，我国居民70％的热量、65％的蛋白质和大部分微量元素均来自水稻等谷物。水稻锌缺乏不仅是其产量下降的重要影响因子之一，更是导致我国居民微量元素缺乏的重要原因。目前，生物强化是帮助发展中国家摆脱锌营养危机困境的唯一方法，即通过育种和栽培途径提高作物可食用部分微量养分含量。植物育种和施肥是锌生物强化的最主要的方法，但植物育种周期长、费时费力；锌肥价格高且在土壤中利用率低。

植物内生菌是指那些在其生活史的一定阶段或全部阶段生活于健康植物的各种组织和器官内部的真菌或细菌。内生菌可通过固氮作用、产生植物生长激素、防治病害等增加作物产量，在农业生产和环境科学上的应用潜力已经引起了国内外研究者的广泛关注。有些内生菌可产生铁载体、小分子有机酸等，与重金属螯合等，进而促进根系对土壤中锌、铁等微量元素的吸收。因此，植物内生菌不仅能够促进植物生长、增加产量、提高作物品质，而且还可增加可食部微量元素含量。

综上所述，分离、纯化和筛选有利于微量元素锌吸收的有益内生菌，并将内生菌接种到农业作物上，可利用内生菌提高作物产量，并提高作物对土壤中微量元素锌的吸收及籽粒对锌的积累。然而目前这方面的研究还很少，在农业生产实际中，可考虑将植物内生细菌制成菌剂或无土混合菌剂进行拌种而加以应用，提高农作物的产量和品质。

发明内容

本发明提供了一种植物内生菌及其应用，可促进水稻生长、增加水稻根际土有效锌含量以及籽粒锌富集。

一种植物内生菌，分类命名为肠杆菌(Enterobacter sp.)，完整命名为肠杆菌(Enterobacter sp.)SaCS20，该菌株已于2013年3月28日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC)，保藏编号为CGMCC NO：7381。

本发明菌株在培养基上的菌落特征为：大小2-5mm；圆形、边缘整齐；表面光滑、隆起、不透明。

所述培养基的成分为：胰蛋白胨10g L^-1、酵母提取物5g L^-1、氯化钠10g L^-1、琼脂15g L^-1，pH值7.2。

本发明的菌株为革兰氏阴性菌；能产生铁载体、IAA，具有溶磷的能力。

该菌株从锌超积累植物东南景天中分离得到，并能成功定殖于水稻根系体内，对微量元素锌具有吸收作用，可促进水稻生长、增加根际土有效锌含量以及籽粒锌富集。

本发明还提供了所述的植物内生菌在促进水稻生长、提高水稻产量或促进微量元素锌在水稻体内积累中的应用。

利用肠杆菌CGMCC7381对水稻的培养可在营养液或土壤中进行。

当采用营养液培养水稻时，具体过程为：将灭菌后的水稻幼苗根系放入肠杆菌CGMCC7381的菌液中浸泡1～4h，再将所述水稻幼苗根系放入营养液中培养，每2～5d更换一次培养液。

通过对水稻幼苗根系进行肠杆菌CGMCC7381的菌液浸染，可促进水稻的生长和对营养液中锌的吸收。

为了保证营养液中肠杆菌CGMCC7381的定殖量，可在培养过程中往所述营养液中补充肠杆菌CGMCC7381的菌液2～5次。

当采用土壤培养水稻时，具体过程为：将灭菌后的水稻幼苗根系放入肠杆菌CGMCC7381的菌液中浸泡1～4h，再将所述水稻幼苗根系种植于土壤中。

通过对水稻幼苗根系进行肠杆菌CGMCC7381的菌液浸染，可促进水稻的生长和对土壤中锌的吸收。

为了确保肠杆菌CGMCC7381定殖于水稻的整个生长期，分别于水稻生长的分蘖期、拔节期、开花期往水稻根际土壤中补充肠杆菌CGMCC7381的菌液。

水稻幼苗根系的灭菌方法为：将水稻幼苗根系浸泡于1～5％次氯酸钠溶液1～10min，用无菌水冲洗3～10次。