[發(fā)明專利]以生物量干重確定苜蓿與根瘤菌專一性共生結(jié)瘤促生效應(yīng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010131192.5
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111466282A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 康文娟;師尚禮;劉暢;姚博;阿蕓;尹國麗;祁娟
• 申請（專利權(quán)）人: 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A01G31/00
• 分類號: A01G31/00;A01G7/06;C12N1/20;C12R1/01
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 王歡

本發(fā)明提供了以生物量干重確定苜蓿與根瘤菌專一性共生結(jié)瘤促生效應(yīng)，是通過測定苜蓿品種接種根瘤菌株形成的地上生物量干重，分析生物量增長量效應(yīng)，鑒別劃分結(jié)瘤正向促生效應(yīng)、結(jié)瘤無促生效應(yīng)和結(jié)瘤負向促生效應(yīng)，篩選正向促生效應(yīng)的紫花苜蓿品種與根瘤菌株共生結(jié)瘤組合。本發(fā)明以生物量干重鑒別苜蓿與根瘤菌共生結(jié)瘤促生效應(yīng)，提高了鑒定精準性和鑒定效率，結(jié)果穩(wěn)定可靠，緊密結(jié)合生產(chǎn)實際，易于應(yīng)用；此方法在精準鑒定篩選苜蓿品種與根瘤菌株接種組合的同時，利用形成的地上生物量干重的增長量效應(yīng)明確劃分了結(jié)瘤正向促生效應(yīng)、結(jié)瘤無促生效應(yīng)和結(jié)瘤負向促生效應(yīng)，對苜蓿品種與根瘤菌株結(jié)瘤正向促生效應(yīng)的精準篩選利用具有重要的指導(dǎo)意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，具體涉及以生物量干重確定苜蓿與根瘤菌專一性共 生結(jié)瘤促生效應(yīng)。

背景技術(shù)

豆科植物與根瘤菌的共生固氮體系是自然界效率最高的固氮體系，不同豆 科植物與根瘤菌株間存在共生匹配專一性。紫花苜蓿與根瘤菌的共生匹配專一 性，即某一根瘤菌株僅能與特定紫花苜?；蛐突蚱贩N高效結(jié)瘤固氮，是二者 共生效果的最主要決定因素。當(dāng)二者專一性強時，接種根瘤菌的紫花苜蓿植株 能夠產(chǎn)生根瘤并高效固氮促生，以高效“共生”的方式為植物生長提供氮素營 養(yǎng)，促生效應(yīng)強；當(dāng)二者專一性弱時，接種根瘤菌的紫花苜蓿植株不會產(chǎn)生根 瘤，或者產(chǎn)生根瘤但只固定少量的氮甚至不固氮，根瘤菌以類似于“寄生”的 方式消耗植物養(yǎng)分，促生效應(yīng)差或者無促生效應(yīng)。因此，快速、精準的鑒定紫花苜蓿與根瘤菌專一性共生體系及其促生效應(yīng)是提高苜蓿產(chǎn)量和質(zhì)量的重要途 徑。

目前，對于苜蓿-根瘤菌共生組合促進生長效應(yīng)的鑒定評價缺乏精準、快速 簡便的方法。溫室盆栽和大田試驗通常采用苜蓿品種接種根瘤菌株后測定占瘤 率、結(jié)瘤數(shù)量、固氮酶活性、固氮量和株高等多個共生表型指標(biāo)的方法評價篩 選高效的共生組合，但因多個共生表型指標(biāo)的選擇缺乏統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準，且 易受環(huán)境條件的影響，存在工作量大、耗時長、效率低，尤其存在評價目標(biāo)性 不精準的問題，缺乏有效的指導(dǎo)意義。同時，以往的共生效應(yīng)研究多關(guān)注高效 共生結(jié)瘤，而實際上大多數(shù)根瘤菌與苜蓿品種共生對植物生長是無顯著促進作 用的，甚至還有部分根瘤菌存在“寄生”效應(yīng)，只有少量根瘤菌能促進苜蓿生 物量的增長，表現(xiàn)出共生增產(chǎn)效應(yīng)。不管怎樣，這樣的根瘤菌-苜蓿共生組合均 屬于專一性范疇，但對這種正向或負向?qū)Ｒ恍缘拿鞔_劃分研究尚屬空白。就經(jīng) 濟利用和生態(tài)價值而言，地上生物量是實際生產(chǎn)中最受關(guān)注的指標(biāo)，與未接種 的對照相比，接種根瘤菌后植物地上生物量干重的增長量能夠直觀地體現(xiàn)雙方 的共生匹配效果，進而快速、精準的鑒別苜蓿品種與根瘤菌株結(jié)瘤共生的正向 促生效應(yīng)、無促生效應(yīng)和負向促生效應(yīng)，使優(yōu)良苜蓿品種與優(yōu)良根瘤菌株高效 共生組合真正實現(xiàn)專一性精準促生增產(chǎn)增效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種以生物量干重確定苜蓿與根瘤菌專一性共生結(jié)瘤促生效 應(yīng)，有效的解決了上述背景技術(shù)中存在的問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

以生物量干重確定苜蓿與根瘤菌專一性共生結(jié)瘤促生效應(yīng),包括：

S1、挑選健康紫花苜蓿品種種子數(shù)粒，經(jīng)處理后種植培養(yǎng)至發(fā)芽，形成紫 花苜蓿幼苗；

S2、制備根瘤菌液：將根瘤菌株經(jīng)培養(yǎng)處理后調(diào)制成根瘤菌液；

S3、接種根瘤菌株：將制備的根瘤菌液加入紫花苜蓿幼苗根部；

S4、測定指標(biāo)：收獲紫花苜蓿植株后處理，測定干重，并進行單因素方差 分析和多重比較；

S5、促生效應(yīng)的確定：根據(jù)測定指標(biāo)與對照組對比，判斷促生效應(yīng)。

所述S1中紫花苜蓿使用紫花苜蓿品種Medicago sativa L.；根瘤菌株使用 中華根瘤菌Sinorhizobiummeliloti。

所述S1還包括：