一种促进土壤杆菌在植物根际定植的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用信号分子葡萄糖酸促进土壤杆菌在植物根际定殖的方法。本发明专利技术从植物根系分泌物中筛选出一种促进土壤杆菌（Agrobacterium sp.）在植物根际定殖的信号分子‑葡萄糖酸，利用其与土壤杆菌（Agrobacteriumsp.）T29共同作用时，可显著促进土壤杆菌（Agrobacteriumsp.）T29在根际繁殖，增加对根际土壤矿物钾、磷养分活化，以及对难溶态重金属镉的活化，有效地提高植物对土壤难溶态矿物钾、磷养分的效率，以及对难溶态重金属镉的提取修复效率，具有较大的应用前景。

A method for promoting the colonization of Agrobacterium in Plant Rhizosphere

The invention discloses a method for promoting the colonization of Agrobacterium spp. in plant rhizosphere by using signal molecule gluconic acid. Gluconic acid, a signal molecule for promoting the colonization of Agrobacterium sp. in the rhizosphere of plants, is screened from plant root exudates, and can significantly promote the propagation of Agrobacterium sp. T29 in the rhizosphere and increase the pair of rhizospheres when it is combined with Agrobacterium sp. T29. Activation of potassium and phosphorus in soil minerals and activation of cadmium in insoluble heavy metals can effectively improve the efficiency of potassium and phosphorus in insoluble minerals and the recovery efficiency of cadmium in insoluble heavy metals.

【技术实现步骤摘要】
一种促进土壤杆菌在植物根际定植的方法
本专利技术涉及土壤污染生物处理
，更具体地，涉及一种促进土壤杆菌在植物根际定植的方法。
技术介绍
我国农田土壤重金属污染严重，其中镉是主要污染物。镉超富集植物提取是土壤重金属修复最具前景的技术途径之一。然而这些超富集植物对弱酸性或中性土壤镉的富集系数比酸性土壤大幅度下降，提取效率低，限制了它们的实际工程应用。采用根际促生菌活化土壤镉和矿质养分，不仅可以促进植物镉吸收，而且可以给修复植物提供矿质养分。促生菌的根际定殖能力是决定其发挥功能的重要因素。促生菌在植物根际的定殖能力对根际土壤镉和矿质养分活化起着非常重要的作用。已有报道发现，在实验室内表现出溶磷能力的溶磷菌株应用到盆栽试验后并不一定显著增加植物的磷吸收量和生物量。仅仅根据实验室溶磷能力筛选到的溶磷菌接种到作物后未必能促进作物对磷的活化。促生菌在作物根际的定殖能力不强、难以形成优势菌群，导致肥效不高，正是目前微生物肥料难以普及推广的技术瓶颈。已有报到，作为信号分子，黄酮类是吸引根瘤菌到根表并调控其nod基因表达的信号物质。西红柿根释放柠檬酸和富马酸吸引荧光假单胞菌根际定殖。拟南芥根系分泌苹果酸能选择性定殖枯草芽孢杆菌，而对其它6种菌却无定殖作用。豆科植物红三叶草能分泌酚类物质，刺激铁载体分泌菌生长，抑制根际中其他微生物生长。西瓜根系分泌的苹果酸和柠檬酸诱导了多粘类芽孢杆菌在根际定殖。西红柿根系分泌物苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、富马酸显著导致解淀粉芽孢杆菌的趋化作用和群游效应。而现有技术中，利用葡萄糖酸作为信号分子诱导根际促生菌土壤杆菌（Agrobacteriumsp）在植物根际定殖的研究未见报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种促进土壤杆菌在植物根际定植的方法。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：本专利技术首先保护葡萄糖酸在促进土壤杆菌（Agrobacteriumsp.）在植物根际定植中的应用。本专利技术人研究发现，葡萄糖酸对土壤杆菌（Agrobacteriumsp.）有较强的趋化和群游作用，在植物根际添加葡萄糖酸后，植物根部吸收的菌落数目显著增加，表明葡萄糖酸可促进土壤杆菌（Agrobacteriumsp.）在植物根际定植。优选地，所述土壤杆菌为土壤杆菌（Agrobacteriumsp.）T29，该菌株于2018年1月29日保藏于广东省微生物菌种保藏中心（GDMCC），菌种保藏编号为GDMCCNo：60321。所述菌株为本专利技术人团队从受重金属镉污染的苋菜根际土壤中分离得到的，所述菌株于2018年1月29日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，菌种保藏编号为GDMCCNo：60321，分类命名号为Agrobacteriumsp.T29；保藏地址为中国广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。所述土壤杆菌（Agrobacteriumsp.）T29可高效活化矿质元素钾和磷以及重金属镉；在根际活化土壤矿物养分，促进植物生长的同时，能够有效溶解土壤镉，有效提高超累积植物修复土壤重金属镉的效率。同时，葡萄糖酸在制备促进土壤杆菌（Agrobacteriumsp.）在植物根际定植的制剂中的应用亦在本专利技术保护范围内。一种促进壤杆菌（Agrobacteriumsp.）在植物根际定植的制剂，所述制剂包含葡萄糖酸。优选地，所述葡萄糖酸的浓度为30µm/L。一种促进土壤杆菌（Agrobacteriumsp.）在植物根际定植的方法，所述方法为直接向植物根际处添加葡萄糖酸。优选地，为先将土壤杆菌（Agrobacteriumsp.）T29直接接种到植物根际，再在根际添加葡萄糖酸。优选地，所述葡萄糖酸的浓度为30µm/L，添加量为1～5mL/kg。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供了一种利用信号分子-葡萄糖酸促进土壤杆菌在根际定殖的方法，本专利技术发现葡萄糖酸能够促进土壤杆菌在植物根际定植，当葡萄糖酸与土壤杆菌（Agrobacteriumsp.）T29共同作用时，可显著促进土壤杆菌（Agrobacteriumsp.）T29在根际繁殖，增加对根际土壤矿物钾、磷养分活化，以及对难溶态重金属镉的活化，有效地提高植物对土壤难溶态矿物钾、磷养分的效率，以及对难溶态重金属镉的提取修复效率，具有较大的应用前景。具体实施方式以下具体实施例来进一步说明本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。以下结合具体实施例来进一步说明本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。除非特别说明，本专利技术所用试剂和材料均为市购。以下用土壤杆菌T29为具体的目标菌株研究葡萄糖酸在土壤杆菌根际定植中的作用。所述土壤杆菌T29为本专利技术人团队从受重金属镉污染的苋菜根际土壤中分离得到的，所述菌株于2018年1月29日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，菌种保藏编号为GDMCCNo：60321，分类命名号为Agrobacteriumsp.T29；保藏地址为中国广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。所述土壤杆菌（Agrobacteriumsp.）T29可高效活化矿质元素钾和磷，和重金属镉；在根际活化土壤矿物养分，促进植物生长的同时，能够有效溶解土壤镉，有效提高超累积植物修复土壤重金属镉的效率。实施例1信号分子对土壤杆菌T29的趋化作用专利技术人在前期研究的基础上拟进一步研究以下几种有机酸：乳酸、反丁烯二酸、甲酸、甘氨酸、丙氨酸、柠檬酸、乙酸、丙酸、草酸、谷氨酸、亮氨酸、葡萄糖酸、组氨酸对土壤杆菌在植物根际定植的影响。主要方法为：1、用移液枪和注射器分别吸取100μL土壤杆菌T29菌液和200μL30μm/L的有机酸溶液，对照为无菌水。将注射器插入移液器枪头后，静置于超净台2h，取出注射器中的有机酸溶液并用无菌水稀释10、102、103、104、105、106倍，涂布至LB培养基,设置3个平行，放置于生化培养箱中，28℃培养2d，计算3个平行的平均值并将其作为每个处理对T29趋化作用的影响。2、通过对不同有机酸诱导下菌株T29趋化作用得到的菌落数作单因素方差分析，可以看出在α=0.05水平下，乳酸、反丁烯二酸、甲酸、甘氨酸、丙氨酸、柠檬酸、乙酸、丙酸、草酸、谷氨酸、亮氨酸、葡萄糖酸、组氨酸吸引的菌落数与水相比有显著差异，其中乳酸、反丁烯二酸、甲酸、甘氨酸、丙氨酸、柠檬酸、乙酸、丙酸、草酸吸引的菌落数与水相比显著减少，呈现负趋化作用。而谷氨酸、亮氨酸、葡萄糖酸、组氨酸吸引的菌落数与水相比显著增强，相比水分别增加了54.7%、104.2%、130.5%、143.1%，呈现正趋化作用。其中葡萄糖酸、组氨酸的趋化作用最强。实施例2信号分子对土壤杆菌T29的群游作用1、针对实施例1趋化实验筛选得到的呈现正趋化作用最强的谷氨酸、亮氨酸、葡萄糖酸、组氨酸4种有机酸。配制含30μm/L有机酸（空白为无菌水）的LB固体培养基，放置8mm的无菌滤纸片于固体培养基的中心并吸取5μL菌悬液于滤纸片中央。设置3个平行，后放置于生化培养箱中于28℃培养4d，从3个不同方向测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 葡萄糖酸在促进土壤杆菌（Agrobacterium sp.）在植物根际定植中的应用。

【技术特征摘要】
1.葡萄糖酸在促进土壤杆菌（Agrobacteriumsp.）在植物根际定植中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述土壤杆菌为土壤杆菌（Agrobacteriumsp.）T29，该菌株于2018年1月29日保藏于广东省微生物菌种保藏中心（GDMCC），菌种保藏编号为GDMCCNo：60321。3.葡萄糖酸在制备促进土壤杆菌（Agrobacteriu...

【专利技术属性】
技术研发人员：李取生，吕耀，王立立，林欣，范瀚允，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东,44