[发明专利]一株海洋真菌新种及其在植物抗干旱胁迫中的应用

说明书

本发明的目的是提供一株分离自新疆和硕干旱荒漠地区圆叶盐爪爪的编号为P201的海洋真菌新菌种Westerdykella sp.CGMCC No.20219及其在植物干旱胁迫中的应用，该菌在0‑8％NaCl条件下生长，在20‑30℃，pH6.0‑7.0和0‑1％NaCl下生长良好。该菌具有提高植物过氧化氢酶的含量，促进植物的抗旱能力，可应用于增强植物抗旱能力，具有被开发为生物肥料的良好应用前景。

发明领域

本发明属于农业微生物技术领域，具体的涉及一株海洋真菌新菌种及其在植物抗干旱中的应用技术领域。

背景技术

干旱是最常见的非生物胁迫之一，是世界范围内粮食安全和植物生产力的主要制约因素之一，对农作物的生长、发育和农艺产量等产生不利影响，并导致土地退化，约占全球自然灾害对作物影响的53％，危害程度相当于其它自然灾害带来的损失之和。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)报道随着气候变化，干旱的频率将会在本世纪末增加。而玉米和小麦是干旱频发地区的主要作物，因此提高玉米和小麦在干旱胁迫下的抗逆性具有重要意义。

干旱胁迫会引起植物产生负效应，如离子胁迫和渗透胁迫引起植物的氧化胁迫导致对植株有害的活性氧(reactive oxygen species，ROS)的产生。渗透胁迫会导致种子萌发率普遍降低。植物叶片出现卷曲黄化现象，株高、根长以及鲜干重逐渐下降，叶片的气孔密度明显增加，气孔导度和水势会逐渐降低。此外，干旱对植物的生理生化、代谢等也有显著不利的影响，如干旱胁迫下植株叶片叶绿素含量在耐受性较强的植物中较高，而在耐受性差的植物中明显减少；干旱胁迫下幼苗根系活力增强，抗氧化酶活性提高，脱落酸(ABA)、脯氨酸(PRO)、可溶性糖和多胺(PAS)水平都会明显升高。

内生真菌是指在其生活史的全部或某一段时期内，生活于植物组织内部，而对宿主没有引起明显伤害的一类真菌。内生真菌广泛存在于不同地域、不同种类的植物组织内，具有丰富的多样性和显著的生态功能，是全球生物多样性的重要组成部分。在长期的生态系统演化过程中，内生真菌与各种植物形成共生关系。内生真菌与宿主相互选择、相互适应、协同演化，在其群落结构上表现出宿主偏好性和组织偏好性。内生真菌可改善植物生长状况，提高其抵抗盐碱、干旱和病虫害等环境胁迫的能力。

研究发现地衣真菌和菌根真菌与植物的共生可以提高宿主抗(耐)干旱能力，但内生真菌提高植物抗旱性的研究相对较少，主要集中在少数几种禾草内生真菌上。研究结果表明禾草内生真菌可以提高宿主植物的抗旱性，并通过逃避(avoidance)、忍耐(tolerance)和快速恢复(recovery)等不同机制对干旱作出反应。为应对和减轻干旱所造成的危害，内生真菌可调整植株生理和形态特性。在小区和大田试验中，研究人员发现，内生真菌可明显促进高羊茅、牛尾草和黑麦草等宿主对干旱的忍耐能力；与未侵染植株相比，内生真菌侵染的植株其抗旱指标，如种子发芽能力、叶片生长速度和叶面积等、叶片卷曲能力、根系生物量、根系深度和CO₂交换速率更为优越，干旱条件下植株的死亡率更低。除形态上的不同外，与非内生真菌侵染植株相比，内生真菌侵染的植株在生理生化方面也有所不同，内生真菌侵染植株抗旱能力的提高可能与植株体内激素，如ABA、多胺，渗透压活性因子，如SOD、POD等保护酶系统，生物碱，如loline alkaloids、ergopeptine alkaloids等水平的提高有关。

本发明从新疆干旱荒漠区植物圆叶盐爪爪(Kalidiumschrenkianum)中筛选到一株隶属于Westerdykella属的海洋真菌，通过菌株分子鉴定及系统鉴定，确定该菌与Westerdykella centenaria CBS142400^T同源性为97.42％，是该属的一株新种。此前对该属菌株在农业中的应用未见报到。本发明筛选到的菌株具有促进植物抗旱的能力，在提高植物抗逆特性方面具有广阔应用前景。

发明内容：

本发明的目的在于提供一株Westerdykella属中新种菌株P201CGMCCNo.20219，并利用液体发酵技术制备菌株的微生物菌肥，能够显著提高植物过氧化氢酶的含量，促进植物的抗旱能力。