地区：上海市 宝山区
关键词：广西壮族自治区农业科学院微生物研究所
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000005439
成果描述：
| 任务来源农业部2012年下达的“引进国际先进农业科学技术”计划(948计划)项目–“深色有隔内生真菌(DSE)高效功能菌株及其关键技术的引进与评价利用”项目(项目编号：2012-Z51)。项目经费为50万，项目承担单位为广西壮族自治区农业科学院微生物研究所，无其他参加单位。应用领域和技术原理应用领域：农业。技术原理：1.DSE高效分离技术(DSE诱捕分离技术)：采用对DSE非常敏感的白菜或茄子为诱饵，高效诱捕土壤中的DSE菌株；选用营养相对贫瘠的1/2玉米粉培养基作为分离培养基，以及23℃相对较低的培养温度，显著减缓了病原菌和腐生菌的疯长，为生长缓慢的DSE菌株赢得了生长时间和空间；另外，可通过对分离菌株对白菜或茄子的致病性测定及根部DSE定殖结构的检测，来保证筛选到与植物互惠共生的DSE菌株。该技术通过菌株与白菜或茄子诱捕和共培养来筛选与植物共生的DSE菌株，建立了高效的DSE功能菌株筛选体系及其与植物共培养体系，达到了国内领先国际先进水平；2.DSE田间高效接种技术：通过在农作物特定苗期接种DSE，并通过加入适量泥炭、米糠和木屑等调节育苗基质的C、N等各种养分比配方，建立适合DSE菌株生长的环境，来保证DSE在农作物体内定殖成功。该技术通过在作物苗期接种，效果好且方法简单易行，便于推广应用，处于国内领先国际先进水平；3.引进的10个DSE高效功能菌株都是具有促生及提高植物抗逆性等特性的植物共生真菌，能够定殖于植物体内，相对一般的微生物菌剂，受外界环境的影响相对较小，更能稳定地发挥其功效。技术性能指标：1.通过引进DSE高效分离技术并进行消化吸收再创新，有效解决了中国DSE分离效率低(低于1%)的难题，分别使广西特殊生境(甘蔗主产区甘蔗根围、广西大石围天坑群、广西北部湾红树林)DSE平均分离率提高到1.8%、4.3%和7.7%。2.通过引进DSE田间高效接种技术并进行消化吸收再创新，掌握了DSE大量扩繁、接种剂制备和田间接种技术要领，成功建立“DSE－甘蔗”、“DSE－铁皮石斛”、“DSE－香蕉”等共生体系，提高了DSE开发利用的效率，为DSE的应用奠定了坚实的基础。3.成功引进DSE高效功能菌株10株。4.从引进的DSE高效功能菌株中，筛选获得了甘蔗、铁皮石斛专用菌肥开发的菌株各1株，即26R-5和32R-20；从广西特殊生境收集到的DSE种质资源库中筛选获得具有开发潜力的菌株1株(TK2-2-1)。5.已申请中国微生物菌种专利保藏2株，申请并获受理国家发明专利3项，发表相关研究论文与会议论文10篇。成果的创造性、先进性：1.在国内首次引进DSE高效分离技术和DSE田间高效接种技术，通过消化吸收再创新，形成适合广西的成熟技术2项，并成功应用于广西特殊生境DSE分离收集和对甘蔗、铁皮石斛组培苗和盆栽苗的促生功能评价以及对香蕉枯萎病的生防功能评价中。有效解决中国有效解决中国DSE分离效率低的难题，分别使广西特殊生境DSE平均分离率提高到1.8%、4.3%和7.7%，大大提高了中国DSE资源的收集力度；成功建立“DSE－甘蔗”、“DSE－铁皮石斛”、“DSE－香蕉”等共生体系，为DSE的应用奠定了坚实的基础。2.首次建立了广西特殊生境DSE种质资源库，并从中筛选获得具有开发潜力的菌株1株。3.在国内首次引进DSE高效功能菌株10株，短时间内提高了中国DSE菌种的储备数量和质量，为DSE的开发利用提供资源保障。并通过引进菌株对甘蔗、铁皮石斛组培苗、盆栽苗的促生功能评价，筛选获得了适合于甘蔗、铁皮石斛专用菌肥开发的菌株各1株，申请中国微生物菌种专利保藏2株，并就引进菌株及其在甘蔗、铁皮石斛生产上的应用申请国家发明专利3项。作用意义：广西地跨热带、亚热带，光照充足，雨量充沛，气候温暖湿润，很适合各种热带、亚热带植物生长，植物资源十分丰富。深色有隔内生真菌(Dark septate endophyte,DSE)是根系非菌根共生真菌的典型代表之一，它们能够定居在植物根组织细胞间或细胞间隙，但对宿主无致病性，菌丝深色有分隔，能够在植物组织内形成“微菌核”的特殊结构，多为土壤子囊菌。研究表明DSE与宿主植物互惠共生，促进宿主对P和N等矿质营养和有机养分的吸收，赋予植物优良生长性状，能提高宿主抗病虫能力及在胁迫环境中的抗逆性。中国关于DSE的研究起步较晚，在该项目立项前，国内很少开展相关研究，普遍存在菌种资源紧缺、开发能力欠缺的问题。该项目成果，有效解决了中国DSE菌种资源紧缺及开发能力欠缺的问题，大大缩小了中国与国际DSE研究水平的差距，而“作物-DSE”田间高效共生体系的成功建立，更为进一步加快DSE在甘蔗、香蕉和铁皮石斛等药用植物生产上的应用奠定了坚实的基础，在可持续生态农业发展中开辟出了广阔的应用前景。推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见范围和条件：1．引进并消化吸收再创新的DSE高效分离技术和DSE田间高效接种技术在全国均可以推广应用；2．分离得到的具有开发潜力菌株在全国各甘蔗、铁皮石斛产区均可推广应用。前景：广西甘蔗种植面积和产量自1992年以来一直稳居全国首位，香蕉种植面积和产量自2009年以来也一直稳居全国第二，其中，2013年广西甘蔗、香蕉种植面积分别为112.51万公顷、8.87万公顷。广西还是铁皮石斛等药用植物主产区之一，因此，DSE在这些植物生产上的应用具有广阔的市场前景。存在的问题和改进意见：该项目成果属于国外引进消化吸收创新成果，仍处于成果的初期阶段。今后，拟通过申请成果转化类项目支持和与相关企业合作开发等形式进一步加强相关功能菌株的挖掘和菌株菌剂化的研发与应用力度。 |
