[发明专利]一株植物内生真菌拟茎点霉D2G7及其应用

说明书

本发明公开了一株植物内生真菌拟茎点霉（Phomopsis columnaris）D2G7，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为CGMCC No.21044；将该菌株运用于重金属铅、锌、镉的生物修复中；在重金属污染胁迫下，该菌株能够促进植物生长，促进植物对重金属的转移能力，对重金属镉和锌有较强的累积能力，适合大面积重金属镉、锌污染原位修复。

技术领域

本发明属于环境治理领域，具体涉及一株植物内生真菌拟茎点霉（ Phomopsis columnaris）D2G7及其在重金属铅、锌、镉污染的生物修复中的应用。

背景技术

环境重金属污染主要是指由密度大于5g/cm³且原子序数一般在24以上的金属或其化合物所造成的环境污染。据统计，中国受重金属污染的耕地面积多达2000万公顷，占全国耕地面积的1/6以上。重金属不同于有机污染物，重金属分子可以经截留、甲基化反应、氧化还原反应、化学及生物转化等过程被释放到土壤中，并通过吸附、沉淀、络合等作用被保留在其中。土壤中重金属含量的增高导致原有的土壤微生物的菌群结构和基本理化性质发生改变，还会阻碍植物根系的呼吸，从而影响植物的生长发育，使遭受重金属污染的区域无法进行农业应用，此外，土壤中的重金属一般要通过作物进入食物链累积到一定程度时才能反映出来，会导致土壤中重金属的浓度越来越高。同时，土壤中的重金属会通过渗滤和淋溶作用进入地表以及地下水中造成水污染，对植物产生显著的毒害作用，进而通过食物链产生毒性放大作用，对人类的身体健康产生严重威胁。

植物修复（Phytoremediation）主要是利用自然生长或遗传培养的重金属超累积植物固定、吸收和转移土壤中的重金属，以达到净化重金属污染土壤目的的一种技术。因其原位、环保、费用低等特点而在修复重金属污染土壤中表现出较好的应用前景。大多数植物修复中所选用的植物均为超累积植物（Hyperaccumulator），超累积植物能超量吸收土壤中的重金属并能将其转移至植物中，在植物修复中占有极其重要的地位。

Carroll在1986年将植物内生菌（Endophyte）定义为一类存活于植物地上部分，同时不会使宿主植物产生任何明显病害症状的微生物。在长期协同进化的过程中，植物内生菌与宿主植物形成了十分紧密的共生关系，植物内生菌可以通过产生多种生物活性物质来调节宿主植物的生理代谢，及与其竞争者、食草性动作及病原菌之间的相互关系，从而增强宿主植物对各种生物胁迫和非生物胁迫的抵抗能力。近年来，根际细菌在环境污染修复领域展现出巨大的应用前景，植物内生菌也越来越被重视。

植物-内生菌联合修复利用植物-微生物共生共存关系，充分利用微生物对植物的促生作用、改善植物的营养吸收、改善植物的生防机制如铁载体、改变土壤中重金属的生物有效性等特点，以促进植物在重金属污染环境中的生长，从而增加其生物量、提高环境污染修复效率。在重金属污染环境中，植物内生菌定殖的现象同样十分普遍。内生菌可以通过氧化还原等方式改变重金属在土壤中的赋存形态从而改变其可利用性，内生菌还可以产生低分子量有机酸、螯合剂、蛋白质等来提高植物提取重金属的效率、增强植物对重金属的耐受性，从而达到修复重金属污染的效果。

发明内容

本发明目的在于提供植物内生真菌拟茎点霉D2G7，分类命名为 Phomopsis columnaris，其于2020年11月9日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.21044，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所。

本发明另一目的是提供上述植物内生真菌拟茎点霉D2G7的新用途，即将其应用在重金属铅、锌、镉污染的生物修复中，本发明提供的拟茎点霉D2G7有较强的重金属耐受性，且接种该内生真菌可以显著促进土荆芥在重金属胁迫条件下的生长，并增强植物对铅、锌、镉的积累。