棕榈酸在提高施氏假单胞菌在促进植物生长和减少农田土壤氧化亚氮排放中的应用制造技术

本发明专利技术公开了棕榈酸在提高施氏假单胞菌在促进植物生长和减少农田土壤氧化亚氮排放中的应用。本发明专利技术通过筛选获得了一种植物根系分泌物棕榈酸，研究发现，棕榈酸不仅自身可以减少农田土壤氧化亚氮的排放，还可以与施氏假单胞菌NRCB010协同作用，显著提高施氏假单胞菌的趋化性、生物膜的形成，促进植物的生长和植物根际的定殖，显著提高施氏假单胞菌NRCB010的脱氮能力、氧化亚氮还原酶活性和产IAA能力，进而提高施氏假单胞菌在促进植物生长和减少农田土壤氧化亚氮排放的能力。长和减少农田土壤氧化亚氮排放的能力。长和减少农田土壤氧化亚氮排放的能力。

【技术实现步骤摘要】
棕榈酸在提高施氏假单胞菌在促进植物生长和减少农田土壤氧化亚氮排放中的应用


[0001]本专利技术属于农业微生物技术和环境保护领域，具体涉及棕榈酸在提高施氏假单胞菌在促进植物生长和减少农田土壤氧化亚氮排放中的应用。

技术介绍

[0002]在农业生产上，微生物肥料被广泛用于促进作物生长。然而微生物肥料肥效不稳定的现象广泛存在，是目前微生物肥料应用的技术瓶颈之一。植物根际促生菌是应用最广的微生物肥料资源，促进植物根际促生菌在作物根际定殖、形成优势菌群，均可以有效提高肥效和提升肥料的稳定性，即根际微生物在根表存活并成功定殖是发挥其功效的关键。根系分泌物被认为是植物和根际微生物之间沟通的最前线，在植物
‑
微生物相互作用过程中起着桥梁的作用，为土壤微生物提供碳源、氮源和能源，能够促进植物根际促生菌的定殖。如西红柿根系分泌的柠檬酸和富马酸吸引荧光假单胞菌根际定殖；黄瓜根系分泌物D
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半乳糖能显著增加贝雷兹芽孢杆菌SQR9趋化性作用和生物膜形成；拟南芥根系分泌的苹果酸可募集枯草芽孢杆菌到根系并刺激其形成生物膜。此外，部分根系分泌物源的代谢产物在调节植物生长发育，增强植物抗逆性等方面可能发挥重要作用。水稻幼苗分泌的抗菌二萜Momilacton A可增强植物抗毒能力。蜈蚣草根系分泌物的植酸有助于活化根际难溶态砷和铁，促进其吸收改善土壤污染并促进植物生长。
[0003]棕榈酸是根系分泌物的信号分子之一，又名十六烷酸、软脂酸，是一种有机物，化学式是C
16
H
32
>O2，是一种饱和高级脂肪酸，白色带珠光的磷片。不溶于水，微溶于石油醚，溶于乙醇。易溶于乙醚，氯仿和醋酸。广泛存在于自然界中，几乎所有的油脂中都含有数量不等的软脂酸组分。棕榈酸可以用作沉淀剂、防水剂、乳化剂，其的衍生物曾被用作制造为凝固汽油弹。
[0004]氧化亚氮(N2O)是重要的温室气体，大气中氧化亚氮浓度的增加不仅加剧了全球温室效应，还参与大气中许多光化学反应，破坏大气臭氧层。相对于二氧化碳，其危害约为二氧化碳的300倍(IPCC，2007)。农业生产过程中释放的氧化亚氮是氧化亚氮产生的重要人为源，排放的氧化亚氮约占全球人为氧化亚氮排放总量的52％。土壤微生物是影响农田土壤氧化亚氮排放的关键生物因素，主要通过土壤微生物的硝化和反硝化作用。我国是农业大国。农田土壤氧化亚氮排放量较大，故亟需寻求减少农田土壤氧化亚氮排放的措施。目前减排农田土壤氧化亚氮的措施主要有施肥管理(施肥量、施肥方式及肥料类型等)、科学耕作、使用硝化抑制剂、添加生物炭、接种具有氧化亚氮减排效应的微生物等。但是，目前尚未发现关于根系分泌物棕榈酸作为提高施氏假单胞菌在促进植物生长和减少农田土壤氧化亚氮中的应用的报道。
[0005]因此，通过分析植物根际促生菌诱导的植物根系分泌物代谢产物成分，筛选出有利于植物根际促生菌在根际存活及定殖的信号分子，并研究其对植物生长、减少农田土壤氧化亚氮排放，将有效提高植物根际促生菌在根际的功能发挥，为减少农田土壤氧化亚氮
排放提供重要的技术支撑。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中农田土壤温室气体氧化亚氮减排难的问题，提供一种棕榈酸在提高施氏假单胞菌在促进植物生长和减少农田土壤氧化亚氮排放中的应用。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术公开了棕榈酸在提高施氏假单胞菌在促进植物生长和减少农田土壤氧化亚氮排放中的应用。
[0008]具体方法是向植物根际处添加施氏假单胞菌的菌悬液和含有棕榈酸的溶液。
[0009]其中，所述的施氏假单胞菌的菌悬液，其OD
600
＝0.01
‑
2.5，其添加量为0.1
‑
15mL/株；优选的OD
600
＝1，其添加量为10mL/株。
[0010]其中，所述的含有棕榈酸的溶液，其棕榈酸浓度为10
‑
500mg/L，优选的浓度为20
‑
200mg/L，更优选的浓度为50mg/L。
[0011]在考察棕榈酸与施氏假单胞菌协同作用关系上，所述的棕榈酸可以提高施氏假单胞菌的趋化菌落数、生物膜形成量、非生物胁迫下(盐胁迫和金属Cu
2+
离子胁迫)菌株生长量和生物素产生量；所述的棕榈酸可以提高施氏假单胞菌的菌株脱氮量和菌株氧化亚氮还原酶活性。即进一步说明棕榈酸提高了施氏假单胞菌在减少农田土壤的氧化亚氮排放的能力和促进植物生长并增加施氏假单胞菌在植物根际定殖的能力。
[0012]在一些具体实施例中，所述植物为番茄。
[0013]在一些具体实施例中，所述的施氏假单胞菌为施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri NRCB010，已于2019年12月02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，其保藏号为CGMCC NO.19067，其具体信息内容已公开在专利CN111117934A中。
[0014]在一些具体实施例中，50mg/L和100mg/L棕榈酸能显著促进施氏假单胞菌NRCB010的生长；10mg/L和50mg/L棕榈酸能显著促进生物膜的形成；10mg/L、50mg/L、100mg/L棕榈酸均能显著促进菌株的趋化性；50mg/L棕榈酸能有效缓解盐分和Cu
2+
对菌株NRCB010生长的胁迫作用；50mg/L棕榈酸能显著增加NRCB010生长素的产生量；50mg/L和100mg/L棕榈酸能增加菌株的脱氮能力；50mg/L棕榈酸显著促进了菌株NRCB010氧化亚氮的还原能力，激发了菌株NRCB010的氧化亚氮还原酶活性。
[0015]棕榈酸在减少农田土壤氧化亚氮排放中的应用也在本专利技术所保护的范围之内。
[0016]具体的，通过向土壤中添加含有棕榈酸的溶液。
[0017]其中，所述的含有棕榈酸的溶液，其棕榈酸浓度为10
‑
500mg/L，优选的浓度为20
‑
200mg/L，更优选的浓度为50mg/L。
[0018]有益效果：
[0019]本专利技术公开了棕榈酸在提高施氏假单胞菌在促进植物生长和减少农田土壤氧化亚氮排放中的应用。本专利技术通过筛选获得了一种植物根系分泌物棕榈酸，研究发现，棕榈酸不仅自身可以减少农田土壤氧化亚氮的排放，还可以与施氏假单胞菌NRCB010协同作用，显著提高施氏假单胞菌的趋化性、生物膜的形成、影响植物在逆境条件下生长，显著提高根系促生菌施氏假单胞菌NRCB010的脱氮能力、氧化亚氮还原酶活性和产IAA能力，从而提高NRCB010促进植物生长和减排农田土壤氧化亚氮的能力。因此，棕榈酸在提高施氏假单胞菌
在促进植物生长和减排农田土壤氧化亚氮方面具有广泛的应用前景。
附图说明
[0020]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做更进一步的具体说明，本专利技术的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
[0021]图1施氏假单胞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.棕榈酸在提高施氏假单胞菌在促进植物生长和减少农田土壤氧化亚氮排放中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，向植物根际处添加施氏假单胞菌的菌悬液和含有棕榈酸的溶液。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述的施氏假单胞菌的菌悬液，其OD
600
＝0.01
‑
2.5，其添加量为0.1
‑
15mL/株。4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述的含有棕榈酸的溶液，其中，所述的棕榈酸浓度为10
‑
500mg/L，优选的浓度为20
‑
200mg/L，更优选的浓度为50mg/L。5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的棕榈酸提高施氏假单胞菌的趋化菌落数、生物...

【专利技术属性】
技术研发人员：高南，胡椿，张欢欢，徐虹，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：