[發明專利]一種復合微生物肥料及其在促進南方紅豆杉生長及紫杉醇積累中的應用

有效

• 申請號: 201510089892.1
• 申請日: 2015-02-27
• 公開（公告）號: CN104987139B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 任嘉紅;雷海英;茹文明;韓明躍;陳艷彬;郭俊娥
• 申請（專利權）人: 長治學院
• 主分類號: C05F11/08
• 分類號: C05F11/08;A01C21/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 肖明芳

技術領域

本發明屬于生物肥料領域中的微生物菌劑技術領域，具體涉及一種由分離自南方紅豆杉根際高效解熒光假單胞菌及叢枝菌根真菌地表球囊霉(G.versiforme)制成的復合肥料及其在促進南方紅豆杉生長和紫杉醇積累中的應用。

背景技術

南方紅豆杉(Taxus chinensis var.mairei)是中國特有樹種，為第三紀孑遺樹種和國家一級保護珍稀樹種，是新型抗癌天然藥物紫杉醇(Taxol)的主要來源之一。紫杉醇是美國化學家Wall等(1971)首先從太平洋紫杉(Taxus brevifolia)樹皮中提取的具有五甲基十五碳烯骨架的二萜類化合物。它是世界上公認的廣譜、高活性的抗癌藥物。由于國內外對紅豆杉提取物紫杉醇的迫切要求，使我國出現了前所未有的紅豆杉資源開發熱潮，各地天然紅豆杉資源遭到了嚴重破壞，有的地方甚至瀕臨滅絕。因此，如何保護、開發和利用紅豆杉資源，實現紫杉醇產業的可持續發展，已成為亟需解決的重要課題。

南方紅豆杉是紅豆杉屬種生長速度最快、分布最廣的一個物種，是中國紅豆杉人工栽培的主要品種。人工栽培南方紅豆杉，提高紫杉醇及其前體在植株體內的生物合成是解決紫杉醇資源瓶頸的重要途徑。為實現南方紅豆杉短周期藥用林的高產高效經營，施肥是一個重要的環節。目前，以微生物為基礎開發的各種微生物肥料已經在農林業生產中得到廣泛應用，該類肥料具有肥效高、本身無毒、不污染環境、成本低、節約能源等特點，是化學肥料的最有效的替代品。

解磷細菌在土壤磷素循環相關的生物學系統中擔任著重要的角色，它可以將難溶磷轉化為植物可以吸收利用的可溶性磷，尤其是在植物根際部分解磷細菌還起到一定程度的促生作用。EI-Tarabily等(2008)將石灰性土壤上分離的解磷細菌施入土壤后，增加了大豆的生物量，不僅提高了土壤中有效磷含量，而且提高了大豆植株對N、P、K、Zn、Mg等營養元的吸收。

叢枝菌根(Arbuscular Mycorrhizae，AM)真菌是土壤中最重要的成員之一。AM真菌顯著影響植物的初生代謝過程，它可以促進植物根系對磷、銅、鋅、鎘等礦質元素及養分的吸收，調節植物激素的合成和分配，改善植物的根際微生物環境并增強植物的抗病性，同時提高植株對環境脅迫的耐受力，從而全面改善宿主植物的生長狀況。近年來，許多研究已經觀察到AM真菌與植物次生代謝的相關性，AM真菌能夠直接或間接地影響植物的次生代謝過程。Rojas-Andrade等(2003)以玫瑰紅巨孢囊霉(Gigaspora rosea)接種牧豆樹(Prosopis laevigata)時發現，AM真菌侵染的牧豆樹根中葫蘆巴堿(trigonelline，一種吡啶生物堿)的含量比對照增加了1.8倍。已有的一些研究結果還表明，菌根真菌通過侵染形成菌根對植物次生代謝的影響有明顯的種屬差異。趙昕等(2006)用6種AM真菌對喜樹幼苗進行接種后，發現不同接種處理喜樹堿(camptothecin，CPT)含量有差異，幼套球囊霉、透光球囊霉、蜜色無梗囊霉和光壁無梗囊霉提高喜樹幼苗中喜樹堿的含量，地表球囊霉影響不明顯，而木薯球囊霉卻降低了喜樹堿的含量。目前，在藥材栽培研究中應用AM真菌技術已經逐漸引起人們的重視。許多藥用植物活性成分如生物堿、萜類等都屬于次生代謝產物，目前藥用植物AM真菌對其宿主植物次生代謝產物的影響研究較少，數量和深入程度都顯得不夠。AM真菌可侵染南方紅豆杉根部形成典型的AM(王森等，2008；任嘉紅等，2008)，但目前國內外尚未見AM真菌對南方紅豆杉生長及其次生代謝產物紫杉醇含量影響的相關報道。因此，從南方紅豆杉根際篩選優良AM真菌，利用菌根生物技術來促進南方紅豆杉生長的及次生代謝產物紫杉醇和前體的積累，這將有助于珍貴樹種南方紅豆杉的人工馴化栽培以及野生南方紅豆杉資源的恢復。