[發明專利]一種增強土著根瘤菌固氮能力的生物源激活劑

無效

• 申請號: 200710303422.6
• 申請日: 2007-12-28
• 公開（公告）號: CN101255400A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 梁志懷;魏林;羅赫榮;魏寶陽;陳玉榮;申愛榮
• 申請（專利權）人: 湖南省植物保護研究所
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;A01N63/02;C12R1/885
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所
• 代理人: 寧星耀;寧岡

技術領域

本發明涉及一種根瘤菌固氮能力生物源激活劑，尤其是涉及一種利用木霉菌及其代謝產物增強土著根瘤菌固氮能力的生物源激活劑。

背景技術

在根瘤菌-豆科作物這一共生固氮體系中，共生固氮作用是一個由雙方有關基因共同參與、協同作用并自主調節的復雜過程，影響和決定根瘤菌共生固氮效率的因素包括土壤生態環境、寄主植物和根瘤菌自身遺傳特性等3個方面。就根瘤菌而言，土著根瘤菌的數量、根瘤菌耐酸性(前人用熒光抗體法研究發現，隨著土壤酸化程度的不斷增加，根瘤菌結瘤受抑制的程度加大，但不同根瘤菌菌株耐酸性有所不同)、有效性(固氮效能)為最主要影響因子。前人研究表明，經過有效性選擇的好的根瘤菌品系，固氮量可以達到每年每公頃200-300公斤氮素，但無效菌株(如大多數野生的土著菌株)，僅僅只能提供30公斤/公頃的氮素，甚至更少，固氮功效相差十倍以上。因此人們嘗試輔助于人工接種高效根瘤菌，以達到獲得高共生固氮效能的目的。這也是目前國內外將如何提高該體系共生固氮效率的研究重點大都放在根瘤菌的遺傳基因的改造上的重要原因。雖然近年來已通過自然選育或基因工程技術獲得了不少具有高效固氮能力的菌株，并在人工控制的條件下證明它們能夠使豆科作物顯著增產。但由于人工接種的菌株在成為結瘤占優勢的菌株之前，在土壤中需要一個長時間的積累過程(有試驗證明為4年)。而且，根瘤菌在土壤中的繁殖速度，也決定了其競爭結瘤的效率，通常人工接種的根瘤菌在土壤中的繁殖速度比培養基上慢很多。前人實驗表明，根瘤菌主要從植物根毛表皮細胞侵入，而植物新生根毛在4-5h即喪失受感態，這對于在土壤中代時達3-5d的慢生型根瘤菌的侵染顯然是不利的，由此也造成了土著根瘤菌在競爭結瘤方面往往較人工接種的菌株占有優勢，這是根瘤菌在土壤中的“位置效應”。由于人工接種高效固氮菌株與土著根瘤菌的競爭結瘤問題一直未得到很好解決，阻礙了這些高效固氮菌株田間應用效果的發揮。

還有研究指出，土壤中普遍存在大量的土著根瘤菌，但土著根瘤菌絕大部分存在著侵染力強，固氮活性低的弱點，在競爭結瘤上，卻又常占優勢。因此，如何將具有數量優勢的土著根瘤菌結瘤力強、固氮力低這一生物學特性改變為結瘤力與固氮力均強的特性，成為人們追求的共生固氮效果最大化的重要目標和研發方向。

發明內容

本發明針對豆科作物栽培中，人工接種的根瘤菌劑侵染力、結瘤率較低，而土著根瘤菌結瘤率雖強但固氮能力低的缺陷，提供一種增強土著根瘤菌固氮能力的生物源激活劑。

本發明之生物源激活劑采用以下所述方法制成：

(1)將哈茨木霉菌株(Trichoderma?harzianum)T216(已于2007年9月7日保藏在中國典型培養物保藏中心，保藏編號為CCTCC?№：M207141)接種到裝有150mL液體培養基的三角瓶中，于27±1℃下轉速為150轉/分，培養60小時，作為發酵種子用；

液體培養基組分為：可溶性淀粉10g，葡萄糖20g，蛋白胨5g，KH2PO4?1g，MgSO·7H2O?0.5g，CaCO3?0.25g，(NH4)2SO4?2g，水1000mL，PH自然，經115℃滅菌15-20分鐘；

(2)發酵罐發酵：將第(1)步所得木霉菌種子培養液按10％(V/V)的接種量接入發酵罐進行發酵培養，發酵控制參數為：

溫度控制，分為兩個階段，發酵第一階段，即菌體培養階段0-72小時，26-28℃；發酵第二階段，即代謝產物生產階段72-100小時，23-25℃；

通氣量(V/V)：0-20小時：1∶0.6；20-40小時：1∶0.8；40-80小時：1∶1.2，80小時以后：1∶0.6；攪拌速度：250-300rpm；

初始pH值控制為6.5-6.8，前24小時維持在初始值；

發酵罐培養基組分：1.5-2.0％麥麩汁液，0.5-1.0％葡萄糖，2.0-3.0％玉米粉，1.0-2.0％酵母膏，0.1-0.5％CaCO3，0.01-0.03％MgSO4，0.5-0.8％磷酸二氫鉀和磷酸氫二鉀，pH值為6.5-6.8，余量為水；通入蒸氣達121℃在位滅菌30分鐘；所述百分比均為重量百分比；

(3)發酵完成后，發酵液用氫氧化鈉溶液調pH＝7-8(優選7.5)悶罐過夜，滅菌紗布真空過濾，得濾液，密封包裝，即成。