一种箭筈豌豆根瘤菌株系JSP1‑3‑1及其应用，该菌株是从新鲜的箭筈豌豆根瘤中分离纯化得到的，属于根瘤菌属Rhizobium leguminosarum株系。该菌株系于2017年10月23日保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO:M 2017617。本发明专利技术所述的箭筈豌豆根瘤菌JSP1‑3‑1应用于四川箭筈豌豆的生产，是一种共生固氮能力强，对箭筈豌豆增产效果明显，兼具有分泌IAA能力、溶磷能力、抗逆性强的优良箭筈豌豆根瘤菌株，在不施氮肥和其他肥料只接种根瘤菌JSP1‑3‑1的情况下，使箭筈豌豆的鲜草产量增加168.5％，根产量增加34.7％，根瘤数增加189.9％，株高增加18.2％。
A Rhizobium strain JSP1-3-1 of Vicia sativa and its application
An arrows pea root nodule strain, JSP1 3, 1 and its application, was isolated and purified from the fresh arrows pea root nodule, which belongs to the Rhizobium leguminosarum strain of rhizobia. The strain was preserved in the typical Chinese Culture Preservation Center of Wuhan University in October 23, 2017, with the number of CCTCC NO:M NO:M 2017617. The arrows pea Rhizobium JSP1 3, 1, is used in the production of Sichuan arrows pea. It is a kind of symbiotic nitrogen fixation ability, a remarkable increase in yield of arrows pea, and a fine arrow pea root nodule, which secretes the ability of IAA, phosphate solubilization and strong resistance. It is only inoculated with Rhizobium JS without nitrogen fertilizer and other fertilizer. The yield of arrows pea increased by 168.5%, root yield increased by 34.7%, root nodule number increased by 189.9% and plant height increased 18.2% under the condition of P1 3 1.
【技术实现步骤摘要】
一种箭筈豌豆根瘤菌株系JSP1-3-1及其应用
本专利技术涉及微生物领域，具体涉及一种箭筈豌豆根瘤菌株系JSP1-3-1及其应用。
技术介绍
箭筈豌豆(ViciasativaL.)，又名大巢菜，属于豆科(Leguminosae)野豌豆属的一个栽培品种，它主根肥大，入土浅，根瘤多，叶呈箭筈状，因此命名为箭筈豌豆，其原产地在欧洲南部和亚洲西部，20世纪40年代开始引入我国种植栽培，我国种植范围达青海、江苏、湖南、台湾等29个省(区)(洪汝兴等，1985)。箭筈豌豆作为一种优良的饲料和绿肥兼用作物，营养价值高、茎枝柔嫩、叶量多、适口性好，是生产中使用较为普遍的绿肥种质资源(卢秉林等，2015；赵贺靖，2015)。箭筈豌豆还具有耐旱、耐贫瘠、抗逆性强的特点，其可通过生物固氮作用抑制土壤退化和节约氮肥使用量，是各种作物的良好前作。在豆科植物生产过程中可以不施用化肥仅用高效根瘤菌接种以达到作物增产的目的。例如巴西种植大豆不施氮肥只接种有效根瘤菌，产量与每公顷施400kg化肥的相当，每年节约的氮肥价值达25亿美元。美国通过接种根瘤菌，每年生物固氮量约为620万t，占美国当年消耗氮肥总量的55％以上。因此，人工接种根瘤菌是促进豆科植物生长、提高豆科作物产量，改善生态环境的一项重要农业措施。目前关于箭筈豌豆根瘤菌筛选研究报道多集中青海、甘肃等西北地区。王雪翠(2016)从青海主产区采集箭筈豌豆分离筛选到61株根瘤菌进行水培回接试验和离体耐盐性评价，发现其中5株结瘤效果好，但耐盐性能不一，这5株根瘤菌耐盐极限在0.9％-1.2％之间，最后再通过盆栽试验得到两株兼顾固氮效果和耐盐性好的根瘤菌J3-12-1和J5-5-3。付萍(2015)选择3株箭筈豌豆根瘤菌对3个箭筈豌豆品种进行盆栽试验研究其结瘤固氮效果，发现与不接菌处理相比，接种根瘤菌可以显著提高箭筈豌豆株高、根瘤鲜重、植株全氮含量及固氮酶活性。在甘肃甘南州夏河县进行大田验证实验，发现接种根瘤菌显著促进箭筈豌豆生长，干草产量与CK比增加21.2％～28％，说明选用的菌株能促进甘肃箭筈豌豆的生长。但根瘤菌的群体分布具有地理局限性，在高效根瘤菌的筛选中，需要注意根瘤菌对应用地区环境的适应能力(陈文新等，2004)。一般来说，在某个区域内最为有效的根瘤菌往往来自本地区或者与本地区条件相似地区的菌株(Jiaetal，2008；陈文新等，2011)。目前适合四川生态环境箭筈豌豆高效根瘤菌的研究几乎是空白。现有研究表明，极少数根瘤菌还具有溶磷、分泌生长激素(IAA)等促生特性。师尚礼(2007)等对730余株苜蓿根瘤菌进行研究初筛到29株具有较好促生能力的根瘤菌，仅从这29株根瘤菌筛选到10株分泌IAA能力强的根瘤菌，对这29株菌进行溶解有机磷和无机磷能力的测定，发现全部菌株没有溶解无机磷的能力，这29个苜蓿根瘤菌都能够溶解有机磷，但溶磷能力差异较大，仅8个菌株有较强的溶解有机磷的能力，其余菌株有弱或微弱的溶有机磷的能力。本课题组从四川分离筛选到200余株大豆根瘤菌，发现其中4株高效固氮根瘤菌还兼具较好的溶磷、溶钾、分泌IAA等促生能力、且抗逆性较强的多功能菌株，于是这4个菌株申请了4个专利技术专利，现已获授权。因此筛选优质高效多功能促生根瘤菌株尤为重要，使根瘤菌由固氮促生拓展到固氮、溶磷、分泌IAA多功能促生。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种与四川主栽品种---川北箭筈豌豆匹配的高效固氮根瘤菌株系JSP1-3-1，具有分泌IAA和一定溶磷能力，并有较好的田间生产应用前景。本专利技术的技术方案如下：一种箭筈豌豆根瘤菌株系JSP1-3-1，其分类命名为RhizobiumleguminosarumJSP1-3-1，于2017年10月23日保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCCNO:M2017617。所述的箭筈豌豆根瘤菌株系JSP1-3-1应用于四川箭筈豌豆的生产。本专利技术的有益效果：本专利技术所述的箭筈豌豆根瘤菌JSP1-3-1是一种共生固氮能力强，对四川箭筈豌豆亲和性好、增产明显，兼具有分泌IAA能力、具有溶磷、抗逆性强的优良箭筈豌豆根瘤菌菌株，并且在不施氮肥、仅接种JSP1-3-1时，使箭筈豌豆的鲜草产量增加168.5％，根产量增加34.7％，根瘤数增加189.9％，株高增加18.2％。附图说明图1为箭筈豌豆根瘤菌株系JSP1-3-1在YMA培养基上的菌落形态；图2为箭筈豌豆根瘤菌株系JSP1-3-1的16SrRNA基因序列的系统发育图；图3为箭筈豌豆根瘤菌株系JSP1-3-1的recA、atpD、glnII三个持家基因联合构建的系统发育图。具体实施方式以下结合具体实施例，对本专利技术进行详细说明。实施例1箭筈豌豆根瘤菌JSP1-3-1的分离、纯化和保存从四川省泸州古蔺箭竹乡采集的野生箭筈豌豆中，选择健壮植株主根上大且饱满红色根瘤，根瘤洗净，带部分根皮采下，进行表面消毒：用95％乙醇浸泡5min消除表面张力，再用升汞(0.1％m/v)表面消毒5min，最后用无菌水冲洗6～8次。在无菌环境下将根瘤放入灭菌后的白瓷板上，用竹签夹破根瘤涂抹在YMA培养基的平板上，进行划线纯化，在28℃的恒温箱中培养。YMA培养基配方：KH2PO40.25g，MgSO4·7H2O0.2g，CaCl2·6H2O0.1g，NaCl0.1g，钼酸铵(1％)2mL，硼酸(1％)2mL，刚果红(1％)2.5mL，甘露醇10g，酵母粉0.8g，琼脂18～20g，水1000mL，pH6.8-7.0。待长出菌落后，从平板上挑选形态上像根瘤菌的不吸红单菌落在平板上进行稀释划线培养。3d左右观察菌落形态，一直观察到7d左右，因慢生根瘤菌需6～15d出现菌落。稀释划线平板分离法进行纯化。从以下两方面初步判定菌落是否为根瘤菌：(1)YMA培养基上的菌落形态：乳白色、不吸红、菌落圆形、隆起、边缘整齐不蔓延、表面光滑、较湿润、较粘稠。培养3～5d长出菌落的为快生根瘤菌，培养6～10d长出菌落的为慢生根瘤菌。(2)细胞形态：对确认的根瘤菌菌落作标记，制片进行革兰氏染色，根瘤菌的镜检结果为细胞呈小杆状且形态一致，无芽孢，细胞内常含β-羟基丁酸而呈环节状，革兰氏阴性(G-)。如果上述标记菌落具有上述两方面特征，则将该菌落接入YMA培养基的试管斜面培养保存。本实施例的分离纯化得到的菌株JSP1-3-1为快生根瘤菌，在加刚果红的YMA培养基上培养，菌体不吸红，菌落较小、圆形、乳白色、粘稠、隆起度较高、稍透明，2-3d长出菌落，经革兰氏染色镜检为G-，呈小杆状。实施例2根瘤菌的回接试验根瘤菌的回接试验用砂培法，试验中用的箭筈豌豆品种是川北箭筈豌豆，来源于四川资阳市雁江区雁江镇响水村。在光照室(控温22～24℃，光照强度2800勒克斯左右，日照时间14h)进行，种植46d收获。定期补充灭菌无氮营养液，将箭筈豌豆根瘤菌JSP1-3-1接种到砂培器中，砂培器采用300mL的塑料杯，基质选用蛭石，以不接种箭筈豌豆根瘤菌JSP1-3-1的同品种植株为对照CK，各处理均重复三次。收获后用箭筈豌豆植株的根瘤数及植株干重来评价箭筈豌豆根瘤菌JSP1-3-1的接种效果。(1)菌液培养：将箭筈豌豆根瘤菌JSP1-3-1接种于YM本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种箭筈豌豆根瘤菌株系JSP1‑3‑1，其特征在于：于2017年10月23日保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCCNO:M2017617。
【技术特征摘要】
1.一种箭筈豌豆根瘤菌株系JSP1-3-1，其特征在于：于2017年10月23日保藏于武汉大学中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCCNO:M2017617。2.根据权利要求1所述的箭筈豌豆根瘤菌株系JSP1-3-1的应用...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐开未，陈远学，蒋帆，周元，陈强，刘轶豪，张凌子，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：四川,51
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