能减轻臭氧胁迫下植物伤害的植物培育方法技术

本发明专利技术公开了一种能减轻臭氧胁迫下植物伤害的植物培育方法，包括：将丛枝菌根真菌菌剂对植物进行接种处理，以使植物的根系被丛枝菌根真菌定殖而形成菌根化植物；在环境臭氧存在的情况下，对菌根化植物的叶片定期喷施抗臭氧剂溶液，以减轻臭氧胁迫下的植物伤害；其中减轻抗臭氧剂溶液包括N

【技术实现步骤摘要】
能减轻臭氧胁迫下植物伤害的植物培育方法


[0001]本专利技术属于生物
，特别涉及一种能减轻臭氧胁迫下植物伤害的植物培育方法。

技术介绍

[0002]近地面臭氧(O3)是一种强氧化剂，由氮氧化物、可挥发性有机物等前体物质通过光化学反应生成。目前，氮氧化物、可挥发性有机物等前体物质排放源多样(如可挥发性有机物除了人为源，还有自然源)且排放量居于较高水平，导致O3成因复杂且浓度居高不下，加大了防控难度。而环境中存在较高浓度的O3会给植物带来伤害。O3可以通过气孔扩散到叶片组织，在细胞间隙溶解并产生活性氧，从而降低植物的生产力，进一步影响生态循环以及人们的生产和生活。因此，迫切需要找到减轻O3胁迫下植物伤害的方法。
[0003]目前减轻O3胁迫下植物伤害的方法主要有化学方法、物理方法和生物方法。其中，化学方法是指施加抗坏血酸、N
‑
[2
‑
(2
‑
氧
‑1‑
咪唑烷基)乙基]‑
N
′‑
苯基脲(Ethylenediurea，EDU)等化学制剂，这种方法虽然能够部分减轻O3对植物的伤害，但是促进生长的作用有限，例如，叶片喷施抗坏血酸在O3胁迫下仅增加了水稻1.2％的生长速率，叶片喷施EDU没有显著影响水稻的苗高，此外，之前报道的EDU喷施的方法仅是将EDU溶解在水中，但EDU在水中存在溶解度低、溶解速度慢的问题，另外在喷施叶片时由于水的表面张力，EDU溶液难以均匀附着在叶片表面，所以EDU喷施的效果大打折扣；物理方法主要是指对植物进行适度的干旱胁迫，这种方法虽然能够有效降低植物O3敏感性，但却对植物造成胁迫，严重降低生产力；生物方法目前研究较少，丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza，AM)真菌可以和大多数陆生植物形成专性的共生关系，AM真菌能够改善植物对水分和养分的吸收能力，提高植物对多种逆境的抗性，近期有相关人员使用AM真菌菌剂接种来减缓O3对植物伤害的研究，发现AM真菌菌剂接种虽然有很强的促生效应，但由于增加了植物的气孔导度从而增加了植物对环境O3的摄入，AM真菌菌剂接种后植物O3敏感性反而没有减轻，甚至有增加的趋势。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的主要目的在于提供一种能减轻臭氧胁迫下植物伤害的植物培育方法，提升AM真菌菌剂的定植效果，加快抗臭氧剂溶液溶解速度，提高抗臭氧剂溶液在植物表面的附着性能，进而实现降低O3对植物伤害的同时促进植物生长。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种能减轻臭氧胁迫下植物伤害的植物培育方法，包括：
[0007]将AM真菌菌剂对植物进行接种处理，以使植物的根系被AM真菌定殖而形成菌根化植物；
[0008]在环境臭氧存在的情况下，对菌根化植物的叶片定期喷施抗臭氧剂溶液，以减轻臭氧胁迫下的植物伤害；
[0009]其中抗臭氧剂溶液包括EDU和表面活性剂。
[0010]基于上述技术方案，本专利技术的至少包括以下有益效果之一或其中一部分：
[0011]1、本专利技术提供的一种能减轻臭氧胁迫下植物伤害的植物培育方法，将AM真菌菌剂接种和抗臭氧剂溶液喷施技术结合，相较单独进行AM真菌菌剂接种，本专利技术的方法能够完全弥补AM真菌菌剂接种造成的O3敏感性增加的“副作用”，且抗臭氧剂溶液喷施对菌根侵染无负面影响；相较单独喷施抗坏血酸或EDU，对植物进行适度的干旱胁迫等方法，能够显著促进植物生长。
[0012]2、本专利技术提供的一种能减轻臭氧胁迫下植物伤害的植物培育方法，在EDU溶液中加入少量表面活性剂，叶片附着效果更好，能够更好发挥EDU的臭氧防护效果。
[0013]3、本专利技术提供的一种能减轻臭氧胁迫下植物伤害的植物培育方法，可实现原位防护，成本低廉，可适用于广泛的植物受O3污染毒害的场景，能够很大幅度提高植物的生长速率的同时，减轻O3对植物的伤害。
附图说明
[0014]图1为本专利技术实施例有无添加表面活性剂的EDU溶液喷施苜蓿叶片效果图；
[0015]图2为本专利技术实施例的紫花苜蓿根系AM真菌侵染情况；
[0016]图3为本专利技术实施例不同AM真菌菌剂接种、EDU喷施和O3熏蒸处理下紫花苜蓿的总生物量。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。
[0018]在实现本专利技术的过程中发现，如何在降低O3对植物伤害的同时促进植物生长，是减轻O3胁迫下植物伤害的技术难点。本专利技术采用AM真菌菌剂接种和EDU喷施的联合施用的方法，基于AM真菌是否接种，EDU的投加量以及是否有O3熏蒸的三个影响因素，通过裂区实验设计验证，得出AM真菌菌剂接种和EDU喷施技术结合，相较单独喷施EDU，能够显著促进植物生长；相较单独进行AM真菌菌剂接种，本专利技术的方法能够完全弥补AM真菌菌剂接种造成的臭氧敏感性增加的“副作用”，进而实现降低O3对植物伤害的同时促进植物生长。
[0019]需要说明的是，本专利技术使用的AM真菌菌株为已公开菌株(专利号：ZL201610206026.0)，并于2016年3月2日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏号：CGMCC NO.12157。该菌株属于公众能够得到的生物材料。
[0020]以下列举多个具体实施例来对本专利技术的技术方案作详细说明。需要说明的是，下文中的具体实施例仅用于示例，并不用于限制本专利技术。下文中的百分比若无特殊说明，一般是指质量百分比。
[0021]具体而言，根据本专利技术的实施例，提供了一种能减轻臭氧胁迫下植物伤害的植物培育方法，包括：将AM真菌菌剂对植物进行接种处理，以使植物的根系被AM真菌定殖而形成菌根化植物；在环境臭氧存在的情况下，对菌根化植物的叶片定期喷施抗臭氧剂溶液，以减轻臭氧胁迫下的植物伤害；其中抗臭氧剂溶液包括EDU和表面活性剂。
[0022]根据本专利技术的实施例，将AM真菌菌剂接种和抗臭氧剂溶液喷施技术结合，相较单
独进行AM真菌菌剂接种，能够完全弥补AM真菌菌剂接种造成的O3敏感性增加的“副作用”，且抗臭氧剂溶液喷施对菌根侵染无负面影相较单独喷施抗坏血酸或EDU、对植物进行适度的干旱胁迫等方法，能够显著促进植物生长。
[0023]根据本专利技术的实施例，该方法通过将AM真菌菌剂对植物进行接种处理，以使植物的根系被AM真菌定殖而形成菌根化植物；在环境O3存在的情况下，对菌根化植物的叶片定期喷施抗臭氧剂溶液，实现了原位保护植物，以减轻O3胁迫下的植物伤害。
[0024]根据本专利技术的实施例，将AM真菌菌剂对植物进行接种处理包括：在将AM真菌菌剂与供植物生长的部分或者全部土壤混合后，在土壤中撒播植物的种子；待种子发芽并生长出苗后，在植物的根系与丛枝菌根真菌之间形成菌根，得到菌根化植物。
[0025]根据本专利技术的实施例，土壤为磷含量低于25mg/kg的土壤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能减轻臭氧胁迫下植物伤害的植物培育方法，包括：将丛枝菌根真菌菌剂对植物进行接种处理，以使所述植物的根系被丛枝菌根真菌定殖而形成菌根化植物；在环境臭氧存在的情况下，对所述菌根化植物的叶片定期喷施抗臭氧剂溶液，以减轻臭氧胁迫下的植物伤害；其中所述抗臭氧剂溶液包括N
‑
[2
‑
(2
‑
氧
‑1‑
咪唑烷基)乙基]
‑
N
′‑
苯基脲和表面活性剂。2.根据权利要求1所述的植物培育方法，其特征在于，所述将丛枝菌根真菌菌剂对植物进行接种处理包括：在将丛枝菌根真菌菌剂与供所述植物生长的部分或者全部土壤混合后，在所述土壤中撒播所述植物的种子；待所述种子发芽并生长出苗后，在所述植物的根系与所述丛枝菌根真菌之间形成菌根，得到所述菌根化植物。3.根据权利要求2所述的植物培育方法，其特征在于，所述土壤为有效磷含量低于25mg/kg的土壤且未使用杀真菌剂。4.根据权利要求1或2所述的植物培育方法，其特征在于，所述丛枝菌根真菌菌剂包括丛枝菌根真菌孢子、菌丝、侵染根段和扩繁基质；作为优选，所述扩繁基质为河沙、沸石和土壤的混合物。5.根据权利要求4所述的植物培育方法，其特征在于，所述丛枝菌根真菌菌剂的接种量为100～10000个孢子/kg土壤。6.根据权利要求1或2所述的植物培育方法，其特征在于，所述植物能够与所述丛枝菌根真菌形成良好共生；作为优选，所述植物选自紫花苜蓿、玉米、甘草、生菜或茄子。7.根据权利要求1所述的植物培育方法，其特征在于，所述抗臭氧剂溶液通过以下方法制备：将N
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈保冬，殷荣宾，郝志鹏，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：