一种招募固氮微生物信号物质的发现与应用

本发明属于生物，具体涉及一种招募固氮微生物信号物质的发现与应用。

背景技术：

1、甘蔗和玉米均属于重要的禾本科作用，两者都是c4光合作用的作物，具有高效的光合固碳能力。其生长需要大量的氮素。目前的研究认为甘蔗和玉米的氮除了从土壤中吸收之外，还能通过与土壤中的固氮微生物互作进行联合固氮作用，为其生长发育提供一定的氮素。但是对于甘蔗、玉米如何招募土壤中的固氮微生物目前仍不是很清楚。本发明发现和提供了一种在甘蔗和玉米中能够招募固氮微副伯克霍尔德氏菌的信号物质。该物质通过趋化作用招募联合固氮微生物，同时抑制其他细菌生长等作用，促进对固氮微生物的富集，增强固氮微生物在宿主植物根系上定殖。在盆栽应用该物质促进玉米对氮的获取能力，促进玉米的生物量累积，最终提高玉米对低氮的适应，具有应用潜力。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种招募固氮微生物信号物质的发现与应用。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种招募固氮微生物信号物质的应用，所述招募固氮微生物信号物质为苯甲酸，其是是利用代谢组分析方法在低氮下甘蔗根尖的粘液中鉴定到的；所述应用为如下1)-10)中的至少一种：

4、1)募集植物根部固氮微生物；

5、2)制备募集植物根部固氮微生物的制剂；

6、3)促进固氮微生物在植物根部定殖；

7、4)制备促进固氮微生物在植物根部定殖的制剂；

8、5)提高土壤中固氮微生物丰度；

9、6)制备提高土壤中固氮微生物丰度的制剂；

10、7)促进植物对氮吸收；

11、8)制备促进植物对氮吸收的制剂；

12、9)促进植物生长；

13、10)制备促进植物生长的制剂；

14、其中，所述植物包括甘蔗和玉米；

15、其中，所述固氮微生物为副伯克霍尔德氏菌；

16、其中，所述应用方式为将苯甲酸混入基质中，用于植物栽培；

17、进一步的，所述苯甲酸的浓度为500μmol/l；

18、进一步的，所述苯甲酸的用量为500μl/g基质。

19、本发明的优点在于：

20、本发明所述的一种招募固氮微生物信号物质苯甲酸的发现与应用是利用代谢组学方法在检测和鉴定低氮下甘蔗根尖的粘液中发现的，苯甲酸在甘蔗粘液中含量较高；该物质能够抑制其他细菌生长，而对固氮微生物没有明显的抑制效果，且具有招募固氮微生物往根系上定殖等作用。该物质添加到土壤中提供土壤固氮微伯克霍尔德氏菌的相对丰度，增加固氮基因nifh的拷贝数。盆栽应用该物质促进玉米氮素获取能力，促进甘蔗玉米在低氮下的生长，具有应用潜力。

技术特征：

1.一种招募固氮微生物信号物质的应用，其特征在于：所述招募固氮微生物信号物质为苯甲酸，所述应用为如下1）-10）中的至少一种：

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述植物包括甘蔗和玉米。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述固氮微生物为副伯克霍尔德氏菌。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：将苯甲酸混入基质中，用于植物栽培。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述苯甲酸的浓度为500 μmol/l。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述苯甲酸的用量为500μl/g基质。

技术总结
本发明公开了一种招募固氮微生物信号物质的发现与应用。该物质为苯甲酸，是从低氮条件下甘蔗根尖的粘液中鉴定和发现的。低氮条件下甘蔗根尖粘液中苯甲酸含量较高，研究表明苯甲酸参与了低氮条件下甘蔗对土壤中的固氮微生物的富集。苯甲酸通过趋化作用招募固氮微生物，且苯甲酸能够通过抑制其他细菌生长，提高土壤中固氮微生物的相对丰度，增加土壤中固氮基因nifH的丰度，因此能提高甘蔗对固氮副伯克霍尔德氏菌的招募和富集。在盆栽应用苯甲酸明显促进玉米对氮的获取能力，促进低氮下玉米的生物量的累积，因此具有一定的应用潜力。

技术研发人员：钟永嘉,刘冉,廖红
受保护的技术使用者：福建农林大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13