利用丛枝菌根真菌提高铁线莲属植物总黄酮含量及产量的方法技术

本发明专利技术属于植物用菌领域，具体涉及一种利用丛枝菌根真菌提高铁线莲属植物总黄酮含量及产量的方法，在不同氮(N)、磷(P)水平下接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)对铁线莲属植物在生长、生理生化特性和总黄酮积累产生影响，以及利用qRT‑PCR技术分析黄酮类生物合成途径中的关键酶基因响应不同N、P水平的表达特点，发现真菌对铁线莲属植物生长和有效成分含量积累中的影响机制，为丛枝菌根真菌在药用植物栽培、资源开发利用等提供依据。

The use of arbuscular mycorrhizal fungi increased the content of total flavones and yield of Clematis

The invention belongs to the field of plant fungi, in particular relates to a method for improving the use of arbuscular mycorrhizal fungi total flavonoids content of Clematis and yield, under different nitrogen (N), phosphorus (P) levels of inoculated glomus Mose (Glomus mosseae) have an impact on the Clematis accumulation in the growth, physiological and biochemical characteristics and total flavonoids, and the use of qRT PCR technology analysis of key enzyme genes in flavonoid biosynthesis pathway in the expression of N and P response characteristics of different level of the fungus was found on the accumulation of Clematis plant growth and effective components of the system, provide the basis for arbuscular mycorrhizal fungi in medicinal plant cultivation and utilization of resources.

【技术实现步骤摘要】
利用丛枝菌根真菌提高铁线莲属植物总黄酮含量及产量的方法
本专利技术属于植物用菌领域，涉及一种利用丛枝菌根真菌提高铁线莲属植物总黄酮含量及产量的方法。
技术介绍
丛枝菌根真菌，即AM真菌(ArbuscularMycorrhizaFungi，AMF)，是自然生态系统的一个重要组成成分，其广泛分布于自然界中，可与90％高等植物形成AM共生体，即菌根。目前，已分离获得200余种AM真菌，据估计全球至少1250种。AM真菌资源丰富，生态适应性强，存在于各种生态环境中，如干旱地区、盐碱土壤、矿区、重金属污染土壤等。另外AM真菌是一类广泛分布于土壤中的有益微生物，能与绝大多数农作物、园艺植物、果蔬作物、药用植物和牧草共生，促进植物对营养元素和水分吸收，尤其是N、P等矿质元素，改善植物的营养状况，从而影响植物的生长、诱导基因的表达和提高次级代谢产物的积累，改善其品质，同时还可提高宿主植物的抗性，使植物在逆境条件下正常生长。黄花铁线莲(ClematisintricataBunge)为毛茛科铁线莲属草本植物，为旱中生植物，生于山地、丘陵、低湿地、沙地及田边、路旁、房舍附近。黄花铁线莲在我国北方各省都有分布，主要分布于甘肃、河北、辽宁、内蒙古、青海、陕西、山西和河南，境外的蒙古也有分布。黄花铁线莲是一种透骨草类药材，在中药、蒙药、藏药中作为一种重要的药用植物被利用，有抗炎和镇痛活性，且毒性很小，外用主治风湿性关节炎，四肢麻木，拘挛疼痛，牛皮癣，民间常有用鲜草捣烂外敷治疗关节、软组织肿痛。其作为蒙药“阿拉格-特木尔-敖日阳古”收载于多部蒙医药书籍中。蒙医用其干燥带花叶枝条入药，治疗寒痞、“吾雅曼”病、疮疡、寒疾、肿瘤。如在六味光明盐散中，作为主药与光明盐、蛇床子、荜拨、干姜和诃子等量配伍用于温中、破痞、治食痞和胃痞。自上世纪90年代以来，对黄花铁线莲的活性成分进行了大量研究，并分离得到了许多化学成分，包括黄酮类、皂苷类、生物碱、有机酸、香豆素、脂肪醇和甾体化合物等，其中黄酮类化合物为主要活性成分。大量研究表明，黄酮类化合物具有清除自由基、抗氧化、抗突变、抗肿瘤、抗菌、抗病毒和调节免疫、防治血管硬化、降血糖等功能，此外还具有低毒的特点，因此长期以来一直是天然药物和功能性食品研究开发的热点。长期以来，中蒙药材大多来自野生药用植物，但随着对药用植物需求的不断增加，野生药用植物已经无法满足人们对药用植物的需求，加之人工栽培技术落后、栽培措施不配套等原因，导致药用植物种质退化、质量下降、入药性质不稳定等。
技术实现思路
为了解决药物植物质量下降的技术问题，通过引入真菌种质资源可以解决上述问题。因为，药用植物根际土壤中存在着丰富AM真菌种质资源，其能促进药用植物的生长发育，提高药用植物次生代谢产物的积累和抗逆性，改善植物药用品质。本专利技术利用盆栽试验，研究不同氮(N)、磷(P)水平下接种摩西球囊霉(Glomusmosseae)对黄花铁线莲生长、生理生化特性和总黄酮积累等特性，以及利用qRT-PCR技术分析黄酮类生物合成途径中的关键酶基因响应不同N、P水平的表达特点，探讨AM真菌对黄花铁线莲生长和有效成分含量积累中的影响机制，为丛枝菌根真菌在药用植物栽培、资源开发利用等提供依据。本专利技术的目的是提供一种提高铁线莲属植物产量的方法，其特征在于，在培养基中添加丛枝菌根真菌。进一步地，铁线莲属植物为黄花铁线莲。进一步地，丛枝菌根真菌为摩西球囊霉(Glomusmosseae)。本专利技术的再一目的是提高铁线莲属植物产量的方法，其中，不同氮磷水平下真菌均可侵染铁线莲属植物根系并形成菌根，促进黄花铁线莲总黄酮积累。进一步地，不同氮磷水平下AM真菌均可侵染铁线莲属植物根系并形成菌根，影响可溶性蛋白、游离脯氨酸、丙二醛、过氧化物酶的含量。其中，优选的，氮磷水平如下：施氮量在10％N～20％N；施磷量在5％P～20％P。本专利技术的再一目的是提供一种提高铁线莲属植物总黄酮含量的方法，其特征在于，在培养基中添加丛枝菌根真菌，真菌侵染铁线莲属植物根系并形成菌根，促进黄花铁线莲总黄酮积累。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步描述：图1不同氮水平下黄花铁线莲菌根侵染率的变化：A为菌丝侵染率；B为泡囊侵染率；C为总侵染率；相同的字母表明不同氮水平之间无显著性差异；图2不同氮水平下黄花铁线莲叶绿素(A)和叶面积(B)的变化：对照组(CK)和接种组(Gm)分别进行分析；对照组(CK)用字母A，B...表示；接种组(Gm)用字母a，b…表示；相同的字母表明不同氮水平之间无显著性差异；其中“—”、“*”和“**”分别表示在同一氮水平下对照组(CK)和接种组(Gm)组间在P>0.05、P<0.05和P<0.01水平下的显著性分析；图3不同氮水平下黄花铁线莲株高(A)和生物量(B-D)的变化：地上鲜重(B)、地下鲜重(C)和全株鲜重(D)；对照组(CK)和接种组(Gm)分别进行分析；图4不同氮水平下黄花铁线莲生理指标的变化：可溶性蛋白(A)、游离脯氨酸(B)、丙二醛(C)和过氧化物酶(D)；对照组(CK)和接种组(Gm)分别进行分析；图5不同氮水平下黄花铁线莲总黄酮含量的变化；对照组(CK)和接种组(Gm)分别进行分析；图6不同氮水平下黄花铁线莲黄酮生物合成途径相关酶基因表达的变化：A为CiPAL；B为CiCHS；C为CiCHI；D为CiF3H；E为CiFLS；F为CiDFR；图7不同磷水平下黄花铁线莲菌根侵染率的变化：A为菌丝侵染率；B为泡囊侵染率；C为总侵染率；相同的字母表明不同氮水平之间无显著性差异；图8不同磷水平下黄花铁线莲叶绿素(A)和叶面积(B)的变化：对照组(CK)和接种组(Gm)分别进行分析；图9不同磷水平下黄花铁线莲株高(A)和生物量(B-D)的变化：地上鲜重(B)、地下鲜重(C)和全株鲜重(D)；对照组(CK)和接种组(Gm)分别进行分析；图10不同磷水平下黄花铁线莲生理指标的变化：可溶性蛋白(A)、游离脯氨酸(B)、丙二醛(C)和过氧化物酶(D)；对照组(CK)和接种组(Gm)分别进行分析；图11不同磷水平下黄花铁线莲总黄酮含量的变化；对照组(CK)和接种组(Gm)分别进行分析；图12不同磷水平下黄花铁线莲黄酮生物合成途径相关酶基因表达的变化：A为CiPAL；B为CiCHS；C为CiCHI；D为CiF3H；E为CiFLS；F为CiDFR；图13盆栽黄花铁线莲根系AM真菌：13A为AM真菌孢子；13B为AM真菌菌丝；图14不同氮水平下黄花铁线莲的株高：Gm为接种株，CK为未接种株。株高为接种Gm处理3个月；图15不同磷水平下黄花铁线莲的株高：Gm为接种株，CK为未接种株。株高为接种Gm处理3个月。具体实施方式为了更详细地进一步阐明而不是限制本专利技术，给出下列实施例。实施例1.试验材料的准备供试黄花铁线莲种子采集于内蒙古凉城蛮汗山。供试菌种为摩西球囊霉(GlomusMosseae-Gm)，购于丛枝菌根真菌种质资源库(BGC)。供试营养液：全氮磷的Hoagland营养液包括3mMKNO3、2mMNH4NO3、0.5mMKH2PO4、1mMMgSO4、0.5mMKCl、0.5mMFeC6H5O7、0.0125mMH3BO3、0.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高铁线莲属植物产量的方法，其特征在于，在培养基中添加丛枝菌根真菌，真菌侵染铁线莲属植物根系并形成菌根。

【技术特征摘要】
1.一种提高铁线莲属植物产量的方法，其特征在于，在培养基中添加丛枝菌根真菌，真菌侵染铁线莲属植物根系并形成菌根。2.根据权利要求1中提高铁线莲属植物产量的方法，其中，铁线莲属植物为黄花铁线莲。3.根据权利要求1中提高铁线莲属植物产量的方法，其中，丛枝菌根真菌为摩西球囊霉(Glomusmosseae)。4.根据权利要求3中提高铁线莲属植物产量的方法，其中，不同氮磷水平下真菌均可侵染铁线莲属植物根系并形成菌根，促进植物中总黄酮积累。5.根据权利要求3中提高铁线莲属植物产量的方法，其中，不同氮磷水平下真菌均可侵染铁线莲属植物根系并形成菌根，影响植物中可溶性蛋白、游离脯氨酸、...

【专利技术属性】
技术研发人员：特布沁，李骁，刘婷，曹乌吉斯古楞，王晓琴，孙兴姣，李红娇，武世奎，
申请(专利权)人：内蒙古医科大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15