[发明专利]一种复合菌群的构建方法

说明书

本发明属于微生物菌种构建复合功能菌群的生物技术领域，具体涉及一种复合菌群的构建方法，包括以下步骤：分析健康植株与患病植株的微生物群落差异，得到丰度显著富集的细菌属与丰度显著下降的细菌属；根据植株的根系菌库及促生、抗病特性，筛选与丰度显著富集的细菌属匹配的细菌，混合得到合成群落S1；按同样的方法筛选丰度显著降低的细菌，混合得到合成群落S2；将S1、S2接种到植株中，得到促生与抗病效果最佳的最优合成群落；将最优合成群落接种到植株根系中，筛选出成功定殖在植株根系内的菌种，混合，即得复合菌群。本发明提供的复合菌群的构建方法得到的抗黄芪根腐病的复合菌群能够显著促进黄芪的生长，并有效抑制病原菌繁殖。

技术领域

本发明属于微生物菌种构建复合功能菌群的生物技术领域，具体涉及一种复合菌群的构建方法。

背景技术

微生物在自然界中是以群落的形式存在，根据特定的共性，聚集为不同的功能类群。而不同微生物在其所处的功能类群或群落里并不是各自独立地凑在一起，通常会通过资源竞争、营养共生、群体感应等各种复杂的相互作用机制形成一个复杂的生态系统，因此难以利用这些群落来进行可重复、可控的实验。目前实验室里通常基于某一功能菌来研发菌剂或采用“自下而上”的方式构建合成菌剂，如专利号为CN112574895A的“一种哈茨木霉菌、微生物菌剂及其应用”公开的一种用于防治葡萄霜霉病的菌剂有效成分为哈茨木霉菌，专利号为CN110564637A的“一种促进小麦生长的复合菌剂及应用”则采用了“自下而上”的方式构建了菌剂。

随着高通量测序技术的发展，近年来科学界对微生物群落在不同环境下的多样性有了一定程度的了解，微生物群落在改善土传病害、人类健康、农业生产与环境污染等方面显示出巨大的应用潜力。基于此，通过“自上而下”的方式构建复合菌群成为了可能，而从这一角度出发，尚没有一种成熟的理论模型作为指导，开发具有良好重复性与稳定性的复合菌群。

现有的依据“自下而上”的方式构建菌剂产品虽然过程简单，但存在一些明显的弊端：一、通常取一非本土的功能菌剂应用于田间(芽孢杆菌属、木霉菌属等成员)，长期施用易导致田间生态失衡；二、单一菌株难以适应田间复杂的环境，某些在实验室能发挥作用的菌株在田间则达不到理想效果；三、单一菌株功能有限，抗菌谱较窄；四：采用“自下而上”的方式构建菌群虽简单，但效率较低，有时几株功能菌的叠加并不会起到加强菌群功能的作用，反而会消减单接菌原有的功效。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是依据植株本土的微生物群落结构特点，根据菌株的促生与抗病特性，选择从植株根内与根际分离到的细菌，构建一个具有良好稳定性且能促生、抗病的复合菌群，避免由于长期使用单一菌剂引发的田间生态失衡问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的复合菌群的构建方法，包括以下步骤：

分析健康植株与患病植株根系的微生物群落差异，得到患病植株根内丰度显著富集的细菌属与丰度显著下降的细菌属；

查找该植株的根系菌库，筛选出与所述丰度显著富集的细菌属匹配的细菌属，再从所述匹配的细菌属中筛选出具有促生、抗病特性的细菌，将筛选得到的所述细菌等量混合得到合成群落S1；按同样的方法筛选出在患病植株根内丰度显著降低的细菌，将这些菌等量混合后得到合成群落S2；

将所述合成群落S1、所述合成群落S2分别接种到植株根部，筛选出促生与抗病效果最佳的最优合成群落；

将所述最优合成群落接种到植株根系中，筛选出成功定殖在植株根系的菌种，混合，即得所述复合菌群。

优选地，所述微生物群落差异分析是提取植株根内及根系土壤的总DNA，扩增植株根内细菌及根系土壤细菌后，测序，得到健康植株与患病植株根系的微生物群落的丰度值。

更优选地，根据所述丰度值得到相对丰度比，确定相对丰度阈值，再根据所述相对丰度阈值得到患病植株根内丰度显著富集的细菌属与丰度显著下降的细菌属。