[发明专利]一种提高水稻抗逆性的方法

说明书

本发明公开了一种提高水稻抗逆性（盐、干旱）的方法，该方法采用水稻内生放线菌Streptomyces hydrogenans OsiLf‑2，以其孢子悬浮液包埋消毒后的水稻种子或在水稻叶表面喷施其孢子悬浮液。在盐胁迫下或干旱胁迫下，本发明方法能有效地提高水稻耐盐、抗旱的能力，能够显著提高水稻幼苗生物量、相对含水量并显著促进根系发育，最终提高水稻产量。同时，该菌分离于水稻，可与宿主形成互利互惠的共生关系，具有对人畜无毒无害、不污染环境、非致病性和抗逆性强等特点。本发明实施的方法简单，可广泛应用于轻度和中度盐碱地、干旱状况的土地上的水稻种植，具有重要的经济、社会和生态价值。

技术领域

本发明涉及农作物种植领域，具体涉及利用一株水稻内生放线菌，及其提高水稻抗逆性的方法。

背景技术

水稻是全球主要粮食作物之一，其产量的多少直接影响世界粮食安全。由于环境的复杂多样性，水稻种植正遭受多种非生物逆境的威胁，其中如何解决水稻应对干旱和土地盐碱化，保证水稻生产的问题已成为本世纪所有农业工作者所面临的重大挑战。目前，采取传统的遗传育种方法培育耐盐、抗旱的水稻新品种安全高效，但进度缓慢；采取基因工程育种技术培育具有耐盐及抗旱能力的水稻新品种，但水稻抗逆分子调控网络复杂，相关基因挖掘较难且耗时长；微生物改良法能改善植物的生态环境，具有效果好、持续性强和环境友好的特点，受到越来越大的关注。例如，Banaeiasl等将Pseudomonas fluorescens施加于油菜根部，从而提高了油菜对盐胁迫的耐受性；Sukweenadhi等应用Paenibacillusyonginensis DCY84菌液浸泡拟南芥幼苗根部，提高了拟南芥耐干旱、铝及盐胁迫的能力；Nautiyal等将Bacillus amyloliquefaciens SN13接种于水稻能够促进水稻生长并提高其耐盐能力。

植物内生菌是指那些在其生活史的一定阶段或全部阶段生活于植物的各种组织和器官内部的微生物，被感染的宿主植物(或是暂时)不表现出外在病症。由于内生菌长期生活在植物组织内部，可与植物协同进化，以更加协调地互惠共生，如促进植物生长、提高植物的抗逆性。例如，Win等报道了内生细菌(Pseudomonas spp.)能够有效改善盐胁迫对番茄幼苗造成的不利影响；Saravanakumar等采用植物内生细菌Pseudomonas fluorescensPf1接种绿豆，能够使绿豆更好地抵御水分胁迫；张文英等研究发现内生真菌(Piriformospora indica)能够诱导提高玉米抗旱性，同样，Sun等也发现该菌能提高宿主植株白菜的耐受干旱胁迫的能力；Khan等报导内生真菌(Penicillium resedanum LK6)与外源SA的施用能够缓解渗透胁迫对辣椒植株的不利影响；Nishimura等用内生放线菌Streptomyces AOK-30使山月桂的组培幼苗获得对高浓度盐的耐受性；Yandigeri等研究发现一些耐旱的内生放线菌(Streptomyces sp.)能够促进小麦抵御一定程度的水分胁迫；Jaemsaeng等证明了内生放线菌Streptomyces sp.GMKU336能够促进水稻的生长并提高其耐盐性。由于内生放线菌分离技术和方法以及培养条件等方面的限制，自然界中绝大多数的内生放线菌仍然未获得纯培养，因此，相对于植物内生细菌和真菌，内生放线菌的报道仍然较少。内生放线菌具有丰富的代谢产物，与植物的互作方式多样，目前对水稻内生放线菌的研究主要集中在其协助宿主抗病、促生长的性能及其产生的各种活性物质等方面，关于水稻内生放线菌对宿主抗胁迫能力的报导很少，应用于生产中的更少。