[发明专利]一种适用于大豆结瘤的水培营养液及其制备和使用方法

说明书

本发明涉及一种适用于大豆结瘤的水培营养液及其制备和使用方法，由硝酸钾、硝酸钙、氯化钙、硝酸铵、硫酸钾、硫酸镁、氯化镁、硫酸锰、硫酸铵、硫酸锌、硫酸铜、钼酸铵、硼酸钠、氯化钴、EDTA‑铁盐和磷酸二氢钾组成。本发明的水培营养液，与1/2 Hoagland营养液相比，能显著增加大豆的根瘤数量、根瘤重量、促进根瘤类菌体的发育，最终能够促进大豆生长，增加了大豆根系和地上部干重。本发明的水培营养液，在利用大豆水培体系研究地下部包括根系和根瘤等器官生长发育及开展相关生理与分子机理的试验具有一定优势，尤其包括大豆在内的豆科作物在植物营养学、根系发育及结瘤固氮作用等方面的研究提供可参考的培养配方和方法条件。

技术领域

本发明涉及一种适用于大豆结瘤的水培营养液其制备和使用方法，属于水培营养液技术领域。

背景技术

大豆不仅是人类食品结构中重要的蛋白质和油脂来源，而且是典型的生物固氮作物。研究发现，豆科植物-根瘤菌形成的共生固氮约占生物固氮总量的60%以上，是固氮效率最高、固氮量最多的体系（Herridge, et al., 2008）。将大豆生物固氮作用应用于农业生产，能够改善作物氮营养、减少氮肥投入、促进根系生长而提高作物产量（Ferreira etal., 2009）。在美国、巴西等大豆主产国，接种根瘤菌已成为大豆增产的主要措施之一。而我国将根瘤菌接种技术应用于农业生产，也取得了良好的效益（汤复跃等2011; Mendes etal., 2003; Sogut 2006; de Freitas et al., 2012）。可见，研究大豆结瘤固氮的生理作用与分子调控机制、挖掘大豆生物固氮潜力对提高作物养分效率，以及推动生态农业的可持续发展等方面具有深远意义。

大豆水培营养液培养，便于控制供给养分含量、观察地下部表型及获取地下部样品，是大豆植物营养学、根系生物学及结瘤固氮研究的重要方法体系。研究表明，营养液成分及含量的多少严重影响了大豆结瘤固氮。一般而言，低氮处理，能促进大豆结瘤、增加根瘤个数；而高氮处理，显著抑制了大豆结瘤及类菌体发育（Fujikake et al., 2003）。已有的1/2 Hoagland水培营养液培养的大豆根瘤个数相对较少，并非大豆生长发育及结瘤的最佳养分配方。因此，有必要配制出适用于大豆结瘤的专性水培营养液，进而为大豆结瘤固氮生理与分子的基础研究提供培养方法支撑和参考依据。

发明内容

基于上述研究背景，本发明所要解决的问题在于提供一种适合大豆结瘤，植株生长健壮的水培营养液。

为解决上述技术问题，本发明提供一种适用于大豆结瘤的水培营养液，主要组分包括：硝酸钾0.15 mM、硝酸钙0.12 mM、氯化钙1.2 mM、硝酸铵0.04 mM、硫酸钾0.3 mM、硫酸镁0.5 mM、氯化镁0.025 mM、硫酸锰0.0015 mM、硫酸铵0.03 mM、硫酸锌0.0015 mM、硫酸铜0.0005 mM、钼酸铵0.00015 mM、硼酸钠0.0025 mM、氯化钴0.0001 mM、EDTA-铁盐0.04 mM和磷酸二氢钾0.25 mM。其中，所述营养液由以下8个母液（stock）配置而成：stock1包含硝酸钾、硝酸钙和硝酸铵；stock2包含硫酸铵；stock3包含硫酸镁、氯化镁、硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜、钼酸铵和氯化钴；stock4包含硼酸钠；stock5包含EDTA-铁盐；stock6包含磷酸二氢钾；stock7包含硫酸钾；stock8包含氯化钙。在接种根瘤菌试验的营养液中，营养液的氮浓度为0.53 mM，钾用stock7硫酸钾进行补充。

如上所述的一种适用于大豆结瘤的水培营养液的制备方法包括：将stock1-stock8 稀释1000倍，取stock1-stock8稀释1000倍后的液体混合，得到营养液。

一种适用于大豆结瘤的水培营养液的使用方法：使用营养液培养大豆时，包括以下步骤：

A，配置好的营养液，用0.5 mM H₂SO₄或1 mM KOH将pH调至5.7-5.9后，分装至培养箱；