[发明专利]一株植物内生真菌黑附球菌FZT214及其应用

说明书

本发明公开了一株黑附球菌（Epicoccum nigrum）FZT214，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.21045；将该菌株运用于促进植物种子萌发、幼苗生长中，实验证明在重金属污染胁迫下，该菌株能够促进植物种子萌发、幼苗生长、增加植物种子产量以及对重金属镉较强的累积能力，适合大面积重金属镉污染土壤Cd的原位修复。

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一株植物内生真菌黑附球菌（Epicoccum nigrum）FZT214及其在重金属胁迫下促进植物种子萌发及幼苗生长中的应用。

背景技术

由于矿山开采与冶炼、化肥农药的大量使用、农田污灌以及固体废弃物弃置等人类活动，土壤重金属污染越来越严重，土壤中过量的重金属不仅会抑制作物生长，破坏土壤微生物菌群结构，还会通过食物链产生毒性放大作用，严重威胁人类健康，污染土壤修复成为环境研究热点问题之一。在所有修复方法中，植物修复（Phytoremediation）因其原位、环保、费用低、操作简单而在重金属污染土壤修复中展现出较好的应用前景。超累积植物（Hyperaccumulator）也因能超量吸收重金属并能将其运移到植物地上部份而成为植物修复的明星材料，在植物修复中具有极其重要的地位。然而，由于绝大多数超累积植物生长缓慢、生物量低，生长周期长、对重金属富集具有专一性，当土壤中目标重金属含量过高或存在其他重金属时会表现出某些中毒症状，从而制约了超累积植物的应用范围和实际修复效果。因此，提高超累积植物重金属抗性、促进其生长，增加生物量成为植物修复技术亟待解决的难题。

植物内生菌（endophyte）指一类生活在健康植物组织内部而不引起植物组织明显症状改变的微生物。由于内生菌长期生活在植物组织内部，与宿主植物协同进化，植物为内生菌提供生长所需环境和营养物质，内生菌则通过代谢出众多的生物活性物质来促进宿主植物的生长发育，提高其对各种生物和非生物胁迫的抵抗能力，对于内生菌的研究主要集中于农业和医药业领域，而在修复污染环境方面的应用潜力则一直被忽视。随着根际细菌在环境污染修复领域展现出巨大的应用前景，越来越多研究者的目光开始向植物内生菌转移。

种子是植物的繁殖器官，种子内也定殖有一定数量的内生菌，已有研究表明，有些种子内生菌可通过垂直传播，成为新生植物组织内最早定殖的内生菌，内生菌能够增强种子的活力、发芽率和恢复力，改善植物的生长和发育，从而赋予植物对生物和非生物胁迫的耐受性。在重金属污染环境中，通过种子垂直传播给下一代的部分内生菌菌株，能够显著增强宿主植物的重金属抗性，这在植物重金属污染环境适应过程中发挥着重要作用。例如李柯等人研究表明，在高浓度重金属铅胁迫下，侵染内生真菌Epichloë guerinii的德兰臭草（Melica transsilvanica）种子比未侵染内生真菌的种子萌发率更高，其子代植物幼苗生物量更大。Sánchez-López等人发现，在复合重金属（锌、镉、铜）胁迫下，植物连续三代Crotalaria pumila种子中都具有相似的内生细菌群落，部分菌株具有重金属抗性，并且还表现出有机酸生成、磷酸盐溶解能力和ACC脱氨酶活性。Sánchez-López 等（2018）也发现，巴豆（Crotalaria pumila）种子内生菌的优势类群能够稳定地垂直传递给下一代，并显著促进下一代植物的营养吸收和生长，增强宿主植物的重金属抗性。这些研究表明某些内生菌可以垂直传播给下一代并赋予其重金属抗性，对植物适应重金属胁迫环境具有重要意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种植物内生真菌黑附球菌（Epicoccum nigrum）FZT214，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.21045，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。