[发明专利]一种箭筈豌豆根瘤菌株系VS21-2及其应用

说明书

一种箭筈豌豆根瘤菌株系VS21‑2及其应用，该菌株是从新鲜的箭筈豌豆根瘤中分离纯化得到的，属于根瘤菌属Rhizobium sophorae株系。该菌株系于2017年10月23日保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO:M 2017608。本发明所述的箭筈豌豆根瘤菌VS21‑2应用于四川箭筈豌豆的生产，是一种共生固氮能力强，对箭筈豌豆增产效果明显，兼具有分泌IAA能力、溶磷能力、溶钾能力、抗逆性强的优良箭筈豌豆根瘤菌株，在不施氮肥和其他肥料只接种根瘤菌VS21‑2的情况下，使箭筈豌豆鲜草增产66.7％以上，鲜根产量增产73％。

技术领域

本发明涉及微生物领域，尤其涉及一种箭筈豌豆根瘤菌株系VS21-2及其应用。

背景技术

箭筈豌豆(Vicia sativa L.)，又名大巢菜，属于豆科(Leguminosae)野豌豆属的一个栽培品种，它主根肥大，入土浅，根瘤多，叶呈箭筈状，因此命名为箭筈豌豆，其原产地在欧洲南部和亚洲西部，20世纪40年代开始引入我国种植栽培，我国种植范围达青海、江苏、湖南、台湾等29个省(区)(洪汝兴等，1985)。箭筈豌豆作为一种优良的饲料和绿肥兼用作物，营养价值高、茎枝柔嫩、叶量多、适口性好，是生产中使用较为普遍的绿肥种质资源(卢秉林等，2015；赵贺靖，2015)。箭筈豌豆还具有耐旱、耐贫瘠、抗逆性强的特点，其可通过生物固氮作用抑制土壤退化和节约氮肥使用量，是各种作物的良好前作。在豆科植物生产过程中可以不施用化肥仅用高效根瘤菌接种以达到作物增产的目的。例如巴西种植大豆不施氮肥只接种有效根瘤菌，产量与每公顷施400kg化肥的相当，每年节约的氮肥价值达25亿美元。美国通过接种根瘤菌，每年生物固氮量约为620万t，占美国当年消耗氮肥总量的55％以上。因此，人工接种根瘤菌是促进豆科植物生长、提高豆科作物产量，改善生态环境的一项重要农业措施。

目前关于箭筈豌豆根瘤菌筛选研究报道多集中青海、甘肃等西北地区。王雪翠(2016)从青海主产区采集箭筈豌豆分离筛选到61株根瘤菌进行水培回接试验和离体耐盐性评价，发现其中5株结瘤效果好，但耐盐性能不一，这5株根瘤菌耐盐极限在0.9％-1.2％之间，最后再通过盆栽试验得到两株兼顾固氮效果和耐盐性好的根瘤菌J3-12-1和J5-5-3。付萍(2015)选择3株箭筈豌豆根瘤菌对3个箭筈豌豆品种进行盆栽试验研究其结瘤固氮效果，发现与不接菌处理相比，接种根瘤菌可以显著提高箭筈豌豆株高、根瘤鲜重、植株全氮含量及固氮酶活性。在甘肃甘南州夏河县进行大田验证实验，发现接种根瘤菌显著促进箭筈豌豆生长，干草产量与CK比增加21.2％-28％，说明选用的菌株能促进甘肃箭筈豌豆的生长。但根瘤菌的群体分布具有地理局限性，在高效根瘤菌的筛选中，需要注意根瘤菌对应用地区环境的适应能力(陈文新等，2004)。一般来说，在某个区域内最为有效的根瘤菌往往来自本地区或者与本地区条件相似地区的菌株(Jiaetal，2008；陈文新等，2011)。目前适合四川生态环境箭筈豌豆高效根瘤菌的研究几乎是空白。

现有研究表明，极少数根瘤菌还具有溶磷、分泌生长激素(IAA)等促生特性。师尚礼(2007)等对730余株苜蓿根瘤菌进行研究初筛到29株具有较好促生能力的根瘤菌，仅从这29株根瘤菌筛选到10株分泌IAA能力强的根瘤菌，对这29株菌进行溶解有机磷和无机磷能力的测定，发现全部菌株没有溶解无机磷的能力，这29个苜蓿根瘤菌都能够溶解有机磷，但溶磷能力差异较大，仅8个菌株有较强的溶解有机磷的能力，其余菌株有弱或微弱的溶有机磷的能力。本课题组从四川分离筛选到200余株大豆根瘤菌，发现其中4株高效固氮根瘤菌还兼具较好的溶磷、溶钾、分泌IAA等促生能力、且抗逆性较强的多功能菌株，于是这4个菌株申请了4个发明专利，现已获授权。因此筛选优质高效多功能促生根瘤菌株尤为重要，使根瘤菌由固氮促生拓展到固氮、溶磷、分泌IAA多功能促生。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种与四川主栽品种---川北箭筈豌豆匹配的高效固氮根瘤菌株系VS21-2，具有分泌IAA、一定溶磷、溶钾能力，并有较好的田间生产应用前景。

本发明的技术方案如下：