[發明專利]白茅種子內生真菌DF101及其應用

在審

• 申請號: 202211626667.3
• 申請日: 2022-12-17
• 公開（公告）號: CN115838639A
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 李海燕;韓雪;湯雯婷;毛文沁;高馨竹;龔偉軍
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;B09C1/10;A01C1/00;C12R1/645
• 代理公司: 昆明同聚專利代理有限公司 53214
• 代理人: 蘇蕓蕓

本發明公開了一株白茅種子內生真菌（Septoriella phragmitis）DF101，其在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心的保藏編號為CGMCC No.40427；該菌株具有溶磷、產IAA、產鐵載體和耐鎘的能力，以及在鎘脅迫下良好的促種子萌發、提高幼苗存活率、增強其鎘抗性的能力，在植物?微生物聯合修復重金屬污染土壤上具有較好應用前景。

技術領域

本發明屬于微生物技術領域，具體涉及一株種子內生真菌（Septoriella phragmitis）DF101及其在重金屬污染的生物修復中的應用。

背景技術

由于礦山開采與冶煉、化肥農藥的大量使用、農田污灌以及固體廢棄物棄置等人類活動，土壤重金屬污染越來越嚴重。我國土壤總超標率為16.1%，其中鎘、汞、砷等8種重金屬超標點位數占全部超標點位的82.8%。在各種重金屬污染物中，鎘（Cd）因其強大的生物毒性和高轉移風險而被確定為最重要的污染物之一。土壤中過量的重金屬不僅會抑制作物生長，還會通過食物鏈產生毒性放大作用，嚴重威脅著人類健康。因此，修復土壤中的重金屬污染已迫在眉睫。

在所有修復方法中，植物修復因其原位、環保、費用低、操作簡單而在重金屬污染土壤修復中展現出較好的應用前景。然而，在實際應用中，植物修復仍存在修復效率低、費時等問題，植物-微生物聯合修復有望解決這些問題。因為許多微生物能通過產生植物生長素、改善植物的營養吸收、改變土壤中重金屬的生物有效性等促進植物在重金屬污染環境的生長，從而增加其生物量，提高修復效率。

種子是植物的繁殖器官，種子內定殖有一定數量的內生菌。研究表明，許多作物的種子，包括水稻、小麥、棉花、玉米等都含有內生菌，內生菌不但可以促進宿主植物的生長發育還可以保護其免受病原體的侵害。由于部分種子內生菌是通過種子進行垂直傳播并成為新生植物體內最早定殖的微生物，因而對宿主植物來說，種子內生菌具有更重要的生態學意義。例如，Mastretta等證明了接種抗鎘內生菌的煙草種子可以在鎘脅迫下生長，該種子內生菌降低了鎘對煙草的重金屬毒性；Johnston-Monje 等發現來源于玉米種子的內生菌，可通過固氮、分泌鐵載體等功能刺激宿主植物，使其能夠快速適應包括重金屬脅迫在內的惡劣環境；Truyens等研究表明，在鎘脅迫下擬南芥（Arabidopsis thaliana）連續幾代種子內生菌比無鎘脅迫的種子內生菌具有更顯著的重金屬抗性。這些研究表明某些內生菌可以垂直傳播給下一代并賦予其重金屬抗性，對植物適應重金屬脅迫環境具有重要意義。種子內生菌在提高植物-內生菌聯合修復重金屬土壤污染效率方面顯示出巨大應用前景。

發明內容

本發明提供了一株植物種子內生真菌DF101，分類命名為Septoriella phragmitis，其分離自白茅（Imperata cylindrica L.）種子，其于2022年11月14日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC No.40427，保藏地址：北京市朝陽區北辰西路1號院3號中國科學院微生物研究所。

本發明另一目的是提供上述植物種子內生真菌DF101的新用途，即將其應用在鎘污染的生物修復中，本發明白茅種子內生真菌DF101具有產IAA、產鐵載體的能力、較高的解磷能力，具有較強的鎘耐受性，在鎘脅迫下能促進種子萌發、提高幼苗存活率、增強其鎘抗性。

為了實現以上目的，本發明采取以下技術方案：

1、將采集自云南省建水市普雄鄉的白茅（I. cylindrica）植物樣品置于陽光下晾曬風干至種子可以自然脫落，然后將種子樣品置于4℃冰箱中保存備用；