[发明专利]内生菌筛选

说明书

本发明涉及与禾谷植物、尤其是小麦形成稳定共生体的香柱菌属内生菌的分离菌株，其中共生体是并非天然存在的内生菌和宿主植物的组合。本发明还涉及鉴定和/或选择与小麦植物形成稳定共生体的真菌内生菌的方法，其包括筛选与小麦植物形成稳定共生体的真菌内生菌的方法，以及筛选能够与真菌内生菌形成稳定共生体的小麦植物的方法。

技术领域

本发明涉及与禾谷植物、尤其是小麦形成稳定共生体的香柱菌属真菌内生菌的选定菌株，鉴定和/或选择与小麦植物形成稳定共生体的真菌内生菌的方法(包括筛选与小麦植物形成稳定共生体的真菌内生菌的方法)，以及筛选能够与真菌内生菌形成稳定共生体的小麦植物的方法。

背景技术

小麦生长在世界各地，是最古老且最重要的谷类作物之一。小麦籽粒被广泛用于生产用于各种烘焙食品和制作面食的面粉。小麦还用于生产淀粉、麦芽、右旋糖、面筋、酒精和其他商业产品。小麦植物的营养部分可以用作秸秆，或转化为青贮饲料，或用于动物饲料，包括用于就地放牧。

全球用于小麦生产的可耕地比任何其他粮食作物都多，据估计，2014年产量约为2.2亿公顷的播种小麦(联合国粮食和农业组织，2014)。在谷物中，小麦产量仅次于玉米，2016年小麦产量约为7.5亿吨(联合国粮食和农业组织，2016)。小麦的蛋白含量约为13％，并且是人体植物蛋白的主要来源。全麦是必需营养素和膳食纤维的来源。

正如此类广泛种植的农作物所预测的那样，小麦受到许多害虫的攻击，其活动可严重降低总产量。已知害虫包括但不限于许多鳞翅目(Lepidoptera)(蛾和蝶)，包括大螟和粘虫；蚜虫，包括谷物蚜虫(同翅目(Homoptera))；蓟马(缨翅目(Thysanoptera))；线虫、步甲(玉米距步甲(Zabrus tenebrioides))、谷叶甲虫(黑甲负泥虫(Oulema melanopus)、齿负泥虫(O.gallaeciana))和白蛴螬(鞘翅目(Coleoptera))；双翅目(Diptera)，包括单角革鲀(大蚊属某些种(Tipula spp.))、小麦根害虫(麦地种蝇(Delia coarctata))、潜叶虫(潜蝇属某些种(Agromyza spp.))、果蝇(瑞典麦秆蝇(Oscinella frit))、茎秆钻蛀虫(双翅目(Diptera))、小麦瘿蚊(黑森麦瘿蚊(Mayetiola destructor))、鞍瘿蚊(Haplodiplosismarginata)；蝗虫(Orthoptera)；白蚁(等翅目(Isoptera))；线虫类和蛞蝓。

为了克服生产力的损失，需要在培养期间进行有效的害虫保护，以确保生产出大量合格品质的籽粒。

已知的小麦害虫控制方法包括以下一些或全部实践：使用抗害虫栽培种、优化播种时间和使用健康种子进行播种、有效的轮作、破坏和/或埋葬或去除农作物碎片(残株)。可能需要的其他害虫控制方法包括在植物和/或种子上使用各种杀虫剂。有时，可能需要同时施加两种或多种活性物质以控制害虫。

然而，由于与经常用于此类目的的化学品相关的已知问题，许多杀虫剂的使用可能会成问题。许多杀虫剂是有毒的，并且可能对经处理的农作物的人和动物消费者构成危险(Casida和Quistad，1998)。特别地，在人和动物中积累有毒杀虫剂可给个人带来严重的健康问题，尤其是在早期发育期间。例如，杀虫剂暴露已与呼吸系统病症、发展性癌症有关，并显示出对心理能力发育的持久影响(Zejda等人1993)。许多杀虫剂还杀死了有益的生物体，其有助于控制害虫并进行必要的生态系统服务，诸如授粉和养分循环。

在可变的环境条件下，可能难以控制杀虫剂的使用，例如通过喷雾剂的漂移或通过土壤淋洗，导致有毒化合物的不希望的扩散。此外，害虫可能由于多种原因(包括不当实践和处理)而发展出抗药性，这可能对作物(籽粒)的产量构成真正威胁。因此，需要不使用杀虫剂的害虫控制措施。

在一些作物中，特别是草料草中，真菌内生菌用于增加植物对某些害虫、疾病和非生物胁迫的抗性。然而，具有有用的真菌内生菌菌株的农作物的范围是有限的。