一种基质养分分层高效繁殖丛枝菌根真菌孢子的培养方法技术

本发明专利技术公开了一种基质养分分层高效繁殖丛枝菌根真菌孢子的培养方法，包括如下方法：1)下层高磷混合基质装填：在培养容器的：在培养容器底部装填高磷混合培养基质；2)中层无磷混合基质装填：在铺装好的高磷混合培养基表面均匀装填无磷混合培养基；3)隔离尼龙网铺设及上层无磷混合基质装填：在中层无磷混合培养基质上铺设隔离尼龙网，在隔离尼龙网上装填无磷混合培养基质；4)将萌芽后的宿主植物种子和AM真菌菌种播种在无磷混合基质中培养；5)培养完成后，剪除宿主植物地上部分，培养基质进行后处理，收集收集尼龙网下培养基质中的AM真菌孢子。子。子。

【技术实现步骤摘要】
一种基质养分分层高效繁殖丛枝菌根真菌孢子的培养方法


[0001]本专利技术专利属于丛枝菌根真菌研究领域，具体涉及到共生培养过程中提高丛枝菌根真菌孢子繁殖效率的一种基质养分分层培养方法。

技术介绍

[0002]丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal AM)真菌是一类专性活体共生真菌，迄今为止尚不能在离体条件下进行纯培养，只能依赖与活体宿主植物共生完成其繁殖过程。AM真菌与植物形成的共生体系中，AM真菌供给共生植物矿质养分吸收总量的50％
‑
70％，而共生植物反馈AM真菌自身4％
‑
17％的光合产物，宿主植物与AM真菌间的物质交换是共生体系建立的基础。
[0003]目前AM真菌的培养，大多采用低磷条件下盆栽培养法进行。低磷培养有利于植物与AM真菌共生体系建立，但AM真菌和宿主植物长期处于低磷状态下生长，既影响植物为AM真菌生长发育提供光合产物，又限制了AM真菌通过菌丝为植物提供矿质元素，最终导致AM真菌孢子增殖数量受到限制。这对于AM真菌的培养、菌剂的生产及其应用推广是一个重要的限制因素。
[0004]研究表明，形成丛枝菌根的植物具有两种磷吸收途径，一种是宿主植物根系自身通过根毛和表皮的直接吸收途径，另一种是菌根吸收途径，以根外菌丝为获取磷的主要部位[5]。
[0005]由于磷在土壤中的扩散系数很小，移动性小，植物仅能吸收距离根表面1
‑
4mm根际土壤中的磷，菌根能增加植物吸磷的能力，是因为菌根的菌丝能延伸到由根际吸收活动所形成的根际无磷圈以外的地方，从而增加根的吸收面积，增加磷的吸收量。同时菌根菌丝贮存磷的量比根系多，这更有利于磷连续不断地向植物体内运输。
[0006]目前盆栽培养法培养过程中，宿主植物根系的吸收范围和根外菌丝的吸收范围高度重叠，极大的限制了根外菌丝的生长空间和磷吸收范围。长期低磷培养不但影响了植物根系的直接吸收，影响植物光合产物的形成及向根系的输出；也限制了根外菌丝对磷的吸收和自身积累。
[0007]因此，采用盆栽法继代培养增殖AM真菌的孢子过程中，采用低磷培养是利于前期共生体系的建立，而后期根系与根外菌丝吸收区域的高度重叠则制约了矿质养分的追施和吸收，是制约孢子数量增殖主要原因。
[0008]为了解决这一矛盾，专利CN 106190944 B公开了一种分层培养方法：通过孔径为45um的隔离网将侵染根系与根外菌丝的养分吸收区域进行了分区，在隔离网上层通过浇灌低浓度营养液维持共生体系的建立；在隔离网的下层利用虹吸现象从培养容器托盘中追施高浓度营养液为根外菌丝提供养分，在一定程度上解决了根系和根外菌丝养分吸收区域重叠的问题，增加了根外菌丝对磷的吸收和积累，也增加了菌种的繁殖效率。
[0009]但此方法存在以下缺点：
[0010]1、三层培养基质材质和粒径不同，下层采用2mm粒径的白沙，中层采用4mm粒径的
玻璃珠，上层采用蛭石与白沙体积比为1:1的混合基质，基质粒径不同会造成培养基质中孔隙度不同，导致基质保水性差异，影响隔离网下层根外菌丝生长；
[0011]2、通过虹吸法每隔15日给培养容器内下层培养基质补充营养液的方法，会造成下层培养基质中的养分浓度波动大，根外菌丝难以获得持续性的养分吸收。
[0012]3、通过虹吸法向托盘内注入营养液向培养容器补充养分的过程中，容易造成培养基质底部积水，影响透气性，影响菌丝生长。
[0013]4、通过虹吸法补充营养液的高度取决于托盘外缘的高度和直径；因此，要实现下层培养基中高浓度养分的精准补充，需要将托盘的直径和高度与培养容器内下层培养基质的高度和容积相匹配，才能实现虹吸现象定量补充养分的目的，同时还要考虑培养容器内基质实际含水量等因素。在培养过程中精准补液操作困难。

技术实现思路

[0014]本专利技术要解决的技术问题是在AM真菌与寄主植物通过共生培养实现AM真菌高效繁殖过程中，只有在低磷培养条件下寄主植物根系才能与AM真菌形成高效共生侵染体系，在共生体系建立后的培养过程中，如果继续维持低磷，会影响寄主植物的光合效率，从而导致向AM真菌输出的光合产物数量受限，最终导致AM真菌繁殖数量低的现象；如果在共生体系后期的培养过程中，直接追施高浓度磷肥，又会导致宿主根系直接吸收磷肥后，寄主植物细胞膜透性降低，减少了光合产物向AM真菌的输出，导致共生体系的瓦解，最终也会降低AM真菌繁殖的数量这一培养难题。
[0015]因此，本专利技术目的就是解决在共生体形成后，如何避免寄主植物根系对高浓度磷素的直接吸收，而主要通过共生体根外菌丝进行养分吸收，提高植物的光合效率，最终提高AM真菌繁殖数量的培养新方法。
[0016]一种基质养分分层高效繁殖丛枝菌根真菌孢子的培养方法，其特征在于，包括如下方法：
[0017]1)下层高磷混合基质装填：在培养容器的：在培养容器底部装填高磷混合培养基质，装填至培养容器高度的1/2
‑
2/3处；
[0018]2)中层无磷混合基质装填：在铺装好的高磷混合培养基表面均匀装填的无磷混合培养基；
[0019]3)隔离尼龙网铺设及上层无磷混合基质装填：在中层无磷混合培养基质上铺设隔离尼龙网，在隔离尼龙网上装填无磷混合培养基质；
[0020]4)将萌芽后的宿主植物种子和AM真菌菌种播种在无磷混合基质中培养；
[0021]5)培养完成后，剪除宿主植物地上部分，培养基质进行后处理，收集收集尼龙网下培养基质中的AM真菌孢子。
[0022]其中，无磷混合培养基的装填高度为2
‑
2.5CM，，用以阻断底层高磷培养基质中的养分向上层迁移。
[0023]其中，无磷混合培养基质装填高度为至距离培养容器上沿2
‑
3cm。
[0024]其中，其特征在于，步骤1)中的高磷混合培养基质为按照体积比1:1的比例将河沙和沸石颗粒混合；并施入Hoagland营养液。
[0025]其中，Hoagland营养液的加入量为每升混合基质中施入200ml的2
‑
3倍浓度的
Hoagland营养液。Hoagland营养液的厂家和货号：COOLABERSCIENCE TECHNOLOGYCo.,LTD，cat#NS10206
‑
60L
‑
B，2
‑
3倍浓度的意思是标准添加量的2
‑
3倍。
[0026]其中，所述步骤2)中的无磷混合基质为体积比1:1的比例将河沙和沸石颗粒混合物。
[0027]其中，所述步骤3中的隔离尼龙网为孔径为20～40μm的尼龙网。
[0028]其中，所述沸石的颗粒粒径为2
‑
2.5mm，所述河沙为过2mm筛的河沙。
[0029]其中，所述步骤4中的培养周期为14
‑
16周，培养方法为：从播种后第二周起至第6
‑
8周内，每周追施一次营养本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基质养分分层高效繁殖丛枝菌根真菌孢子的培养方法，其特征在于，包括如下方法：1)下层高磷混合基质装填：在培养容器的：在培养容器底部装填高磷混合培养基质，装填至培养容器高度的1/2
‑
2/3处；2)中层无磷混合基质装填：在铺装好的高磷混合培养基表面均匀装填无磷混合培养基；3)隔离尼龙网铺设及上层无磷混合基质装填：在中层无磷混合培养基质上铺设隔离尼龙网，在隔离尼龙网上装填无磷混合培养基质；4)将萌芽后的宿主植物种子和AM真菌菌种播种在无磷混合基质中培养；5)培养完成后，剪除宿主植物地上部分，培养基质进行后处理，收集收集尼龙网下培养基质中的AM真菌孢子。2.根据权利要求1所述的基质养分分层高效繁殖丛枝菌根真菌孢子的培养方法，其特征在于，步骤1)中的高磷混合培养基质为按照体积比1:1的比例将河沙和沸石颗粒混合；并加入Hoagland营养液。3.根据权利要求1所述的基质养分分层高效繁殖丛枝菌根真菌孢子的培养方法，其特征在于，所述步骤2)中的无磷混合基质为体积比1:1的比例将河沙和沸石颗粒混合物。4.根据权利要求1所述的基质养分分层高效繁殖丛枝菌根真菌孢子的培养方法，其特征在于，所述步骤3中的隔离尼龙网为孔径为20～40μm的尼龙网。5.根据权利要求1所述的基质养分分层高效繁殖丛枝菌根真菌孢子的培养方法，其特征在于，所述沸石的颗粒粒径为2
‑
2.5mm，所述河沙为过2mm筛的河沙。6.根据权利要求1所述的基质养分分层高效繁殖丛枝菌根真菌孢子的培养方法，其特征在于，所述步骤4中的培养周期为14
‑
16周，培养方法为：从播种后第二周起...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢礼军，张淑彬，王幼珊，李亚星，刘建斌，武凤霞，
申请(专利权)人：北京市农林科学院，
类型：发明
国别省市：