[發明專利]蛭石和珍珠巖作為根瘤菌與刺槐共生培養基質的應用

有效

• 申請號: 201510536150.9
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN105104140B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 陳衛民;李芃;劉振山;潘惠卓;黃凌云;韋革宏
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: A01G31/00
• 分類號: A01G31/00;C12N1/20
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所61216
• 代理人: 李鄭建,孫雅靜

技術領域

本發明屬于植物栽培技術領域，具體涉及蛭石和珍珠巖作為根瘤菌與刺槐共生培養基質的應用。

背景技術

根瘤菌是一類重要的農業微生物，它們能與豆科植物共生形成根瘤，將大氣氮還原為氨，為宿主植物提供所需的氮素營養，這種共生體系是已知生物固氮能力最強的共生體系之一，其每年的固氮量占全球生物固氮總量的50％以上，相當于全世界工業合成氮肥量的2倍，是全球氮素循環的主要環節。豆科植物作為一種重要的綠肥或生態保護植物，如毛苕子、草木犀、紫穗槐、刺槐等，在恢復土壤生態、水土保持、提高土壤生產力等方面發揮著重要的作用；作為經濟作物，如大豆，它可為人類提供大量的植物蛋白和食用油，同樣，很多豆科植物也是我國重要的中草藥，如黃芪、甘草、苦參等。因此，研究根瘤菌與豆科植物匹配、建立高效共生固氮體系、提高氮素轉化效率、改善土壤質量具有重要的指導意義，是農田土壤生態環境可持續發展的迫切需求。

全世界豆科植物約650屬，18000種，資源豐富，據報道可與豆科植物形成共生體系的根瘤菌具有同樣多的種類，如何從種類繁多的豆科植物和根瘤菌中快速篩選和匹配高效共生固氮體系是我們面臨巨大的挑戰。傳統的方法是通過試管水培方法建立共生體系，它克服了土培的連作障礙，對于觀察豆科植物根部結瘤與否及結瘤數量、大小及形態不需要像基質培養那樣取出植物。但在栽培過程中存在不少缺陷，主要表現營養液的濃度、溫度、pH值等易產生劇烈變化，透氣性差，溶解氧低，根系環境穩定性差。另外，對于體積、重量較大的種子，如黃豆、蠶豆等，濾紙對于種子的支撐有時會有一定困難，并且容易受到外界微生物的污染，影響共生體系的形成。

發明內容

針對現有技術中的缺陷和不足，本發明發現了蛭石與珍珠巖能提高根瘤菌和刺槐的共生效率，與傳統的水培方法相比，不僅生成根瘤的時間短，而且根瘤數量明顯增多。該基質培養有效克服了水培過程中存在的缺點，促進植物生長，有利于快速建立共生體系。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

蛭石和珍珠巖作為根瘤菌與刺槐共生培養基質的應用。

具體的，包括將蛭石和珍珠巖混合后作為基質，采用基質袋培養技術進行根瘤菌與刺槐的共生培養。

更具體的，所述的蛭石的顆粒粒徑為1.0～3.0mm；所述的珍珠巖的顆粒粒徑為1.5～2.5mm，按質量比，蛭石：珍珠巖＝2:1。

另外，所述的根瘤菌與刺槐的共生培養包括根瘤菌的活化、刺槐的催芽處理及將活化的根瘤菌接種在催芽處理后的刺槐根部，將接種根瘤菌的刺槐在蛭石與珍珠巖的混合基質中進行共生培養。

同時，將根瘤菌接種在刺槐根部后的有效菌數為10⁶～10⁷CFU/mL。

進一步的，待刺槐具有第一片真葉時向刺槐的根基處接種根瘤菌。

更進一步的，將所述的蛭石與珍珠巖的混合基質滅菌后再進行根瘤菌與刺槐共生的培養；

所述的滅菌包括向基質袋中倒入蛭石與珍珠巖的混合基質，然后再向裝有混合基質的基質袋中倒入無氮營養液，最后將裝有混合基質和無氮營養液的基質袋121℃滅菌60min。

與現有技術相比，本發明的優點為：

(1)本發明通過對比實驗發現，采用蛭石與珍珠巖一起作為混合基質進行刺槐與根瘤菌的共生培養，與傳統的水培方法相比，不僅生成根瘤的時間短，而且得到的根瘤數量明顯增多；

(2)本發明采用基質袋培養技術進行刺槐與根瘤菌的共生培養，大大的縮短了培養周期，解決了水培技術中存在的營養液的濃度、溫度、pH值等生長環境參數易產生劇烈變化，透氣性差，溶解氧低，根系環境穩定性差等問題，同時，對于體積、重量較大的種子，如黃豆、蠶豆等，解決了濾紙對于種子的支撐困難、容易受到外界微生物的污染及影響共生體系形成的問題；

(3)本發明采用的蛭石和珍珠巖在121℃滅菌條件下不會發生性狀改變，有效的改善了植物的生長環境，防止外界微生物的污染，提高了刺槐-根瘤菌共生固氮能力，為科研和實踐生產提供了新的途徑和技術。

附圖說明

圖1基質袋栽培與傳統試管水培方法中的根瘤數量，其中黑體正方形代表的是基質袋方法，實心圓圈代表的是試管水培方法；

圖2基質袋栽培與傳統試管水培方法中的植物地上部分干重；

以下結合說明書附圖和具體實施方式對本發明做具體說明。

具體實施方式