本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)微生態(tài)應(yīng)用，具體涉及一種利用叢枝菌根真菌提高燕麥生長和抗旱能力的方法。

背景技術(shù)：

1、干旱是一個(gè)世界性問題，世界上1/3以上的可耕地處于干旱或半干旱狀態(tài)，干旱嚴(yán)重制約著農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

2、燕麥（avena?sativa?l.），植物分類上屬于禾本科燕麥屬(avenal.)，一年生糧飼兼用作物，是我國農(nóng)業(yè)由二元化結(jié)構(gòu)向三元化發(fā)展和糧改飼的重要飼草品種，優(yōu)質(zhì)燕麥草對(duì)我國畜牧業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用，尤其是高寒優(yōu)質(zhì)牧草缺乏的地區(qū)。我國燕麥主要為北方春夏播種種植區(qū)和南方秋季播種種植區(qū)，具體為華北、西北西南和東北燕麥種植區(qū)，其中一半以上種植在旱地上，干旱可同時(shí)影響燕麥的光合作用、呼吸代謝、水分狀況和各種酶的變化等生理代謝過程，對(duì)燕麥生長的影響廣泛而嚴(yán)重。

3、叢枝菌根（arbuscular?mycorrhizal，am）真菌能與宿主植物通過外延菌絲體交換植物的碳水化合物和土壤養(yǎng)分實(shí)現(xiàn)互利共生，近年來，菌根技術(shù)的應(yīng)用使得植物在干旱條件下更好地適應(yīng)生存環(huán)境，并且利用菌根技術(shù)增強(qiáng)林木耐旱性的結(jié)論在許多寄主植物中已經(jīng)得到證實(shí)。但目前的研究主要針對(duì)林木類植物，尚未發(fā)現(xiàn)對(duì)于農(nóng)作物牧草接種am?真菌提高抗旱性的研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種利用叢枝菌根真菌有效提高燕麥生長和抗旱能力的方法，以合理、高效的發(fā)揮干旱脅迫下am真菌與宿主植物的互惠共生關(guān)系，提高旱地種植燕麥的產(chǎn)量。

2、本發(fā)明技術(shù)方案如下：一種利用叢枝菌根真菌提高燕麥生長和抗旱能力的方法，該方法有選擇的利用與燕麥有密切共生關(guān)系的叢枝菌根真菌，并通過條件控制方式，建立叢枝菌根真菌與燕麥的共生關(guān)系，促進(jìn)燕麥生長，提高干旱適應(yīng)性，提高燕麥在干旱種植條件下的產(chǎn)量和質(zhì)量。然后進(jìn)一步通過控水處理，研究叢枝菌根真菌對(duì)宿主干旱應(yīng)對(duì)能力的影響。該方法包括如下步驟：

3、步驟1、叢枝菌根真菌接種劑的獲得：以玉米、白三葉為寄主，向擴(kuò)繁基質(zhì)中接種叢枝菌根真菌進(jìn)行擴(kuò)繁獲得叢枝菌根真菌接種劑，所述叢枝菌根真菌選自根內(nèi)根孢囊霉（rhiaophagus?intraradices）和摩西球囊霉（funneliforrmis?mosseae）中的一種，所述叢枝菌根真菌的接種量為擴(kuò)繁基質(zhì)重量的1%-2%，所述叢枝菌根真菌接種劑包括菌根、含有孢子的土壤和與土壤混合的根外菌絲；

4、步驟2、共同培養(yǎng)：將步驟1獲得的叢枝菌根真菌接種劑與燕麥在共生培養(yǎng)基質(zhì)中共培養(yǎng)，所述叢枝菌根真菌接種劑的接種量為共生培養(yǎng)基質(zhì)重量的2%-3%；

5、所述擴(kuò)繁基質(zhì)和共生培養(yǎng)基質(zhì)均為河沙與田土按照1︰1的體積比混合后滅菌得到。

6、優(yōu)選的，所述菌根的叢枝菌根真菌侵染率為75-80%。

7、優(yōu)選的，所述含有孢子的土壤中孢子的含量為80-110個(gè)孢子/20g土壤。

8、優(yōu)選的，所述土壤的理化性質(zhì)為ph6-7、全氮1.2-1.3mg/g、全磷0.45-0.5?mg/g。

9、優(yōu)選的，所述叢枝菌根真菌選自根內(nèi)根孢囊霉（rhiaophagus?intraradices），所述叢枝菌根真菌的接種量為擴(kuò)繁基質(zhì)重量的1%。

10、優(yōu)選的，所述河沙與田土的滅菌方法為210℃高溫滅菌2h。

11、優(yōu)選的，所述步驟2中叢枝菌根真菌接種劑的接種方式為將叢枝菌根真菌接種劑按比例a︰b=20︰3分為兩份，其中a與共生培養(yǎng)基質(zhì)充分混合后播撒燕麥種子，然后將b平鋪于燕麥播種層的表面后覆蓋共生培養(yǎng)基質(zhì)5-6cm。

12、本發(fā)明使用的兩株真菌購于長江大學(xué)根系生物學(xué)研究所，該兩株菌保藏于中國叢枝菌根(am)真菌種質(zhì)資源庫(bgc)，其中根內(nèi)根孢囊霉（rhiaophagus?intraradices）的保藏號(hào)為bgc?bj09，摩西球囊霉（funneliforrmis?mosseae）的保藏號(hào)為?bgc?xz02a。

13、本發(fā)明采用am真菌與植物有益共生技術(shù)，為提高旱地燕麥產(chǎn)量提供了一種兼顧經(jīng)濟(jì)和環(huán)境生態(tài)效益的新途徑。雖然am真菌與植物之間沒有嚴(yán)格的宿主特異性，但是不同的am真菌對(duì)宿主植物有一定的偏好性。本發(fā)明方法建立在燕麥與am真菌之間的互惠共生關(guān)系之上，通過篩選對(duì)燕麥有一定偏好性的am真菌，并利用合理的基質(zhì)和栽培模式獲得包含am真菌孢子、根段和菌絲的接種物，將接種物與燕麥共同埋在一起構(gòu)建菌根化良好的植株，通過挖掘am真菌與特定宿主的偏好性關(guān)系，提供了提高am真菌與宿主在逆境條件下有益共生的有效途徑，通過人為方式改善am真菌對(duì)宿主植物的侵染共生關(guān)系，提高了旱地燕麥的產(chǎn)量。

14、本發(fā)明的有益效果：

15、1、通過檢測充分供水條件下兩種am真菌都具有較高的菌根侵染率，表明本發(fā)明選用的兩種am真菌對(duì)燕麥具有較高的偏好性；而對(duì)于抗旱型品種燕麥，根內(nèi)根孢囊霉（rhiaophagus?intraradices）與燕麥的互利共生關(guān)系更為密切；對(duì)于水分敏感型品種燕麥，摩西球囊霉（funneliforrmis?mosseae）與燕麥的互利共生關(guān)系更為密切。

16、2?、兩種am真菌接種物，不論在充分供水還是嚴(yán)重干旱條件下，均能有效促進(jìn)燕麥生長，兩種菌根植物株高、地上部分生物量和穗重都顯著高于不接am真菌的對(duì)照組。表明接種am真菌能促進(jìn)燕麥生長，有助于提高宿主植物的干旱適應(yīng)性。尤其在低水分脅迫下也能提高宿主植物的抗旱能力。

17、3、在干旱脅迫條件下，接種兩種菌根真菌可以提高燕麥的相對(duì)含水量和葉綠素含量，提升凈光合速率和瞬時(shí)水分利用效率，緩解干旱導(dǎo)致的光合限制，促進(jìn)燕麥生長。

18、4、在干旱脅迫條件下，接種兩種菌根真菌可提高葉片和根系的sod、cat、pod活性，降低葉片和根系的aas含量，降低葉片和根系的gsh/gssg的水平，提高了植物應(yīng)激防御能力，減輕了干旱脅迫對(duì)燕麥幼苗的傷害，促進(jìn)燕麥生長。

19、5、在干旱脅迫條件下，接種根內(nèi)根孢囊霉可以顯著調(diào)節(jié)燕麥葉片和根系的aba、iaa和sa的水平含量，從而提高燕麥干旱脅迫時(shí)的細(xì)胞抗旱性和生長活力。

技術(shù)特征：

1.一種利用叢枝菌根真菌提高燕麥生長和抗旱能力的方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述叢枝菌根真菌接種劑中菌根的叢枝菌根真菌侵染率為75-80%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述叢枝菌根真菌接種劑中含有孢子的土壤中孢子的含量為80-110個(gè)孢子/20g土壤。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述土壤的理化性質(zhì)為ph6-7、全氮1.2-1.3mg/g、全磷0.45-0.5?mg/g。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：當(dāng)燕麥品種為抗旱型燕麥品種時(shí)，所述叢枝菌根真菌為根內(nèi)根孢囊霉（rhiaophagus?intraradices），所述叢枝菌根真菌的接種量為擴(kuò)繁基質(zhì)重量的1%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：當(dāng)燕麥品種為水分敏感型燕麥品種時(shí)，所述叢枝菌根真菌為摩西球囊霉（funneliforrmis?mosseae），所述叢枝菌根真菌的接種量為擴(kuò)繁基質(zhì)重量的1%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述河沙與田土的滅菌方法為210℃高溫滅菌2h。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟2中叢枝菌根真菌接種劑的接種方式為將叢枝菌根真菌接種劑按比例a︰b=20︰3分為a、b兩份，其中a份叢枝菌根真菌接種劑與共生培養(yǎng)基質(zhì)充分混合，b份叢枝菌根真菌接種劑平鋪于燕麥播種層的表面。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)微生態(tài)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種利用叢枝菌根真菌提高燕麥生長和抗旱能力的方法，所述方法有選擇的利用與燕麥有密切共生關(guān)系的叢枝菌根真菌，并通過條件控制方式，建立叢枝菌根真菌與燕麥的共生關(guān)系，促進(jìn)燕麥生長，提高干旱適應(yīng)性。該方法使用的AM真菌選自根內(nèi)根孢囊霉或摩西球囊霉，以玉米或白三葉為寄主，在擴(kuò)繁基質(zhì)中分別擴(kuò)繁兩種AM真菌，然后將兩種叢枝菌根真菌接種劑分別與燕麥在共生培養(yǎng)基質(zhì)中共培養(yǎng)，提供了提高AM真菌與宿主在逆境條件下有益共生的有效途徑，通過人為方式改善AM真菌對(duì)宿主植物的侵染共生關(guān)系，提高了旱地燕麥產(chǎn)量。

技術(shù)研發(fā)人員：周青平,田浩琦,關(guān)皓,胡曉煒,張俊超,陳有軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西南民族大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6