[发明专利]一株根瘤菌寻配专一性高效共生苜蓿品种的方法

说明书

本发明公开一株根瘤菌寻配专一性高效共生苜蓿品种的方法，是从根瘤菌株来源地区长期种植或适宜种植的紫花苜蓿品种中筛选寻配。通过根瘤菌株与该地区长期种植或适宜种植的紫花苜蓿品种接种的效应检测，筛选出根瘤菌株与紫花苜蓿品种高效共生的专一性组合。本发明寻配的紫花苜蓿品种来自根瘤菌分离筛选地区或适宜种植的紫花苜蓿品种；根瘤菌株接种紫花苜蓿品种的共生效应指标筛选，简单有效，易于操作；此方法将根瘤菌与紫花苜蓿品种的共生效应精准划分为专一性共生“正效应”、共生“无效应”和专一性共生“负效应”，有利于精准利用共生“正效应”，克服共生“负效应”，对一株根瘤菌筛选匹配专一性高效共生的紫花苜蓿品种具有重要的指导意义。

技术领域

本发明属于农业领域，具体涉及一株根瘤菌寻配专一性高效共生苜蓿品种的方法。

背景技术

根瘤菌与豆科植物的共生固氮作用具有巨大的经济和生态效益，在农业生产中，人工接种根瘤菌来促进作物生长和提高种子产量成为一种常见的农业措施。根瘤菌-苜蓿共生体系的建立和发展是一个多阶段的过程，二者要经过无数的信号协调交换和监管途径才能形成根瘤，但是部分苜蓿品种即使与根瘤菌結瘤也不易高效地进行固氮，难以达到应有的增产效果。已有研究表明根瘤菌-苜蓿共生具有专一性，受到宿主植物类黄酮等信号因子以及根瘤菌結瘤因子、表面多糖和分泌蛋白的影响。根瘤菌与不同的苜蓿品种共生产生的促进效果有明显差异。针对根瘤菌选择专一性共生苜蓿品种，筛选适宜的苜蓿品种，有利于根瘤菌与苜蓿共生体的成功构建，同时也是提高苜蓿产量的有效途径。但目前，对于根瘤菌专一性共生的苜蓿品种的选择没有明确的指导方法。生产上施用高效根瘤菌的苜蓿品种由于适应性和亲属关系的差异，并不一定能产生好的結瘤固氮效果。而选自根瘤菌株来源地区的苜蓿品种或适宜种植的苜蓿品种是专一性共生苜蓿品种的主要来源。目前大多数研究对共生效应的衡量没有统一标准，采用結瘤数量、固氮酶活性、粗蛋白含量、生物量等多指标来衡量的根瘤菌与苜蓿品种的共生效应，与实际结果往往不一致，没有合理的指导意义。在研究大量的根瘤菌和苜蓿品种组合共生效率方面也缺乏一种快速简便的方法。同时以往的共生效应只关注了高效共生组合，而实际生产中大量为根瘤菌配置的苜蓿品种组合对植物生长是无显著影响的，只有少量品种与根瘤菌株共生能促进产量增长，表现出共生特性；甚至有些会抑制产量增长，表现出负效应特性。这样的根瘤菌-苜蓿品种组合均属于专一性范畴，但对这种正向和负向专一性的明确划分方面尚属空白。故选择与根瘤菌高效共生的苜蓿品种，采用合理的共生效应指标鉴定苜蓿品种与根瘤菌的专一性共生正效应和专一性共生负效应，促使根瘤菌与苜蓿品种配置合理，实现优良根瘤菌与优良苜蓿品种的精准高效组合。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术中的缺陷，提供了一株根瘤菌寻配专一性高效共生苜蓿品种的方法。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一株根瘤菌寻配专一性高效共生苜蓿品种的方法，包括以下步骤：

1)菌株：高效结瘤固氮根瘤菌株。

2)苜蓿品种：根瘤菌株来源地区长期种植或适宜种植的紫花苜蓿品种。

3)培育苜蓿幼苗：挑选子粒饱满、健康的紫花苜蓿品种种子数粒，在生物安全柜内用碘伏溶液(有效碘含量0.45％～0.55％(W·V^-1))震荡灭菌3min，用无菌水冲洗5～6次，于清水琼脂中28℃催芽48h。将河沙洗净，过筛(2-mm)，pH调至中性后105℃烘干，121℃灭菌6h，冷却。在直径13.2cm、高10cm的塑料盆中装入河沙450g，并均匀植入60粒发芽种子，深度为2cm。之后将塑料小盆放入29cm×20cm×9.5cm的塑料面盆中，每个面盆内放2个小盆，并浇灌500mL灭菌水。实验室培养条件为：光照时间12h·d^-1，有光照时温度21～25℃，无光照时温度16～20℃，相对湿度45±5％。在第7d浇灌500mL Hoagland有氮营养液。