[发明专利]一种提高水稻镉耐受性和降低水稻谷粒中镉含量的方法

说明书

本发明公开了一种提高水稻对镉耐受性和降低水稻谷粒中镉含量的方法，属于微生物应用技术领域。本发明将保藏号为CCTCC M 2021505的Falciphora oryzae FO‑R20菌株通过菌肥形式与水稻共育秧，使其定殖于水稻苗根部，然后移栽至大田直至收获，显著提高水稻对镉的耐受性，以及降低谷粒重金属镉含量，达到12.61％。FO‑R20在保障植物健康，提升农作物品质方面具有重大推广应用价值。

技术领域

本发明涉及微生物应用技术领域，具体涉及Falciphora oryzae FO-R20在提高水稻对镉耐受性和降低水稻谷粒中镉含量中的应用。

背景技术

随着我国工业化、城市化和农业集约化生产的快速发展，农田重金属污染问题日益严重，严重威胁粮食质量安全和人类健康。稻米镉超标的问题异常严峻，如何降低稻米中镉积累问题备受关注。亟须寻求一种环境友好、生态安全、高效经济、可推广应用的对策来解决稻米镉积累问题。

近年来，菌物学家和生态学家关注内生真菌在植物抗逆，尤其是在抗重金属胁迫方面的应用。1989年，Buttrey研究发现内生真菌(Acremonium coenophialum)能够降低高羊茅体内的铜含量(Buttrey,1989)，由此内生真菌对宿主重金属耐性的作用才被发现。禾草内生真菌/Neotyphodium能够增强细羊茅对重金属铝的耐受性(Zaurov etal.,2001)。内生真菌除了能够诱导寄主植物提高重金属耐受性之外(Shi et al.,2017)，其自身也具有良好的生物吸附和固定重金属的能力。一株分离自镉超积累植物龙葵的内生真菌菌株Microsphaeropsis sp.对镉的最大吸附能力达到247.5mg·kg^-1比任何活性炭或其它吸附剂的吸附能力都强(Xiao et al.,2010)。内生真菌具有的金属隔离和螯合系统能够提高寄主植物对重金属的耐受性(Aly et al.,2011)。许多真菌能够在高浓度的重金属环境下生存，得益于很多独特的耐性机制，比如胞外重金属的隔离与螯合、重金属绑定在细胞壁上、胞内隔离与络合、区隔化等(Fomina et al.,2005)。因此，这种利用内生真菌为植物“提质增效”的生物技术亦可成为与传统的抗逆育种和转基因培育技术并驾齐驱的新手段，应用前景十分广阔。

申请号为201410068912.2的发明专利公开了保藏号为CGMCC No.2737的真菌菌株稻瓶霉(Phialophora oryzae)具有降低烟草中重金属镉含量的用途。目前尚无报道指出野生稻内生真菌菌株应用于水稻以提升其对重金属镉的抗逆性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高水稻对镉耐受性并降低稻谷中镉含量的内生真菌菌株，以解决稻米镉积累问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明从云南疣粒野生稻根系中分离得出一株新的瓶霉属内生真菌，经鉴定分析鉴定该菌株属于真菌界Fungi，子囊菌门Ascomycota，粪壳纲Sordariomycetes，巨座壳科Magnaporthaceae，瓶霉属Phialophora，并将其命名为Falciphora oryzae FO-R20。于2021年5月8日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址：中国武汉、武汉大学，保藏号CCTCCM2021505，其分类命名为Falciphora oryzae。

本发明研究发现，将Falciphora oryzae FO-R20定殖于水稻根部组织中，可以显著增强水稻幼苗对镉的耐受性。

本发明提供了保藏号为CCTCC M 2021505的内生真菌Falciphora oryzae FO-R20在提高水稻对镉耐受性中的应用。

进一步的，所述应用包括：将内生真菌Falciphora oryzae FO-R20与水稻种子共培养，使其定殖于水稻幼苗根部组织中。