[發明專利]一種根瘤菌HH103Ω突變體及其應用

有效

• 申請號: 202110564809.7
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113388561B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 辛大偉;王錦輝;劉春燕;鄒佳男;楊明亮;朱榮勝;胡振幫;武小霞;齊照明;趙瑩;陳慶山
• 申請（專利權）人: 東北農業大學
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12N15/74;C12N15/64;A01G7/06;A01G22/40;C12R1/41
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 王志新

本發明提供了一種根瘤菌HH103Ω突變體及其應用，屬于農用微生物技術領域。本發明的目的是為了減少大豆根瘤的數量。本發明提供了一種根瘤菌HH103的突變體，所述突變體是以根瘤菌(Sinorhizobium?fredii)HH103為出發菌株，經過數次實驗和不同群體的驗證表明NopZ突變的突變體HH103ΩNopZ能減少大豆的根瘤的數量，為后續研究大豆?根瘤菌共生體系形成提供了基礎，為提高大豆與根瘤菌的共生效率提供了可能性。

技術領域

本發明屬于農用微生物技術領域，具體涉及一種根瘤菌HH103Ω突變體及其應用。

背景技術

氮元素是限制作物生長的最主要元素之一，但是土壤中能夠被植物所利用的氮元素非常有限，主要還是由化學肥料來提供。然而，隨著氮肥使用量的不斷增加，這不僅抑制根瘤菌與豆科植物間的共生固氮作用，而且給生態環境帶來了諸多不利的影響。所以，在無化學肥料供應的情況下，共生固氮可以為豆科植物的生長發育提供足夠的氮源。在大豆根系被根瘤菌侵染后會形成共生根瘤，根瘤會通過生物固氮的的方式將空氣中的氮氣轉化成氨為大豆提供氮源。增加大豆與根瘤菌間的固氮能力，既可以大幅度減少氮肥的使用，同時也可以提高大豆產量。因此，提高豆科植物自身的固氮能力對生態環境與農業發展具有重要意義。

豆科植物與根瘤菌(Sinorhizobium?fredii)的共生結瘤過程中有很多信號分子的傳導參與，其中根瘤菌的Ⅲ型泌出系統分泌的Ⅲ型效應因子是最主要的信號分子之一，它影響著根瘤菌與宿主植物之間共生關系的建立。但是Ⅲ型效應因子是如何影響植物結瘤的分子機制還不清楚，以及根瘤菌與豆科植物間的互作基因還沒有深入的研究。

大豆根瘤的數目是影響大豆共生固氮和生長情況的重要的因素，目前控制大豆根瘤菌的數量是沒有辦法通過人為來控制的，只能通過不斷的更換根瘤菌摸索適合于接種大豆的根瘤菌維持穩定的根瘤數量，操作很麻煩并且工程量很大，未知的因素也比較多。現在急需一種可以控制大豆根瘤數量的方法。

發明內容

本發明的目的是為了在降低人工人本的前提下，減少根瘤的數量，解決了很難控制大豆根瘤數量的技術問題。本發明提供了一種根瘤菌(Sinorhizobium?fredii)HH103的突變體，所述突變體是以根瘤菌(Sinorhizobium?fredii)HH103為出發菌株，將出發菌中的NopZ基因缺失或者沉默得到的。

在一種實施方式中，所述NopZ基因的NCBI?GenBank：AY683479.1。

在一種實施方式中，所述突變體的是以根瘤菌HH103為宿主表達NopZ基因的pJQ200SK載體得到的。

本發明還提供了上述突變體的構建方法，所述構建方法的具體步驟如下：

(1)構建重組載體：在NopZ的CDS的起始密碼子下游24b-29bp處突變成為EcoRI的酶切位點，然后在NopZ的CDS的起始密碼子下游24bp處SEQ?ID?NO:13所示的抗性片段Specc得到目的片段；

(2)將步驟(1)得到的目的片段與pJQ200SK載體連接得到重組載體；

(3)將步驟(2)得到的重組載體通過三親雜交的方法導入到根瘤菌HH103中，得到根瘤菌HH103突變體。

本發明還提供了一種減少大豆根瘤數目的試劑，所述試劑的有效成分是含有上述的根瘤菌HH103的突變體。

在一種實施方式中，所述根瘤菌HH103的突變體的數量為大于1×10⁵個/毫升。

本發明還提供了一種減少大豆根瘤的方法，所述方法的具體步驟如下：

在大豆苗生長至對生真葉期，對大豆苗施上述的突變體的菌液，接菌量為大于2×10⁵個/株，培育接種菌液后的大豆30-40天。