种子关键活跃微生物及其动态变化的原位检测方法

本发明涉及生物，尤其是涉及一种种子关键活跃微生物及其动态变化的原位检测方法。

背景技术：

1、种子微生物是指存在于种子表面、内部或种子周围土壤中的微生物，包括细菌、真菌和放线菌等。这些微生物对种子的发芽、生长和发育产生影响，可通过种子表面的黏附、内部的寄生或种子周围土壤中的共生等方式与种子相互作用。另外，在种子发芽和生长过程中，种子微生物可以通过产生激素、促进营养物质的吸收和防止病原微生物的侵入等方式对种子的生长和发育产生积极影响。研究表明，种子微生物在植物生长发育、种子质量控制、病虫害防治、植物育种和生态环境保护等方面具有重要作用。然而，对于种子微生物的研究在过去长期被忽视，相关知识和技术的发展也相对滞后。随着近年来高通量技术、微生物学和分子生物学领域的快速发展，种子微生物研究受到科研学者广泛关注，主要通过测定种子微生物关联其对植物的表型影响。由于大部分植物的种子较小，当前学者主要通过种子混合样品称量模式进行研究。然而，越来越多的研究表明植株个体差异显著，这可能与个体的种子微生物相关。因此，对单颗种子微生物的测定研究尤为重要。

2、基于植物个体差异现象，已证明单颗种子微生物存在显著差异。为了揭示种子微生物对植物生长、发育等的影响机制，发现关键活跃的种子微生物以及观察其在植物生长、发育过程中的动态变化更具意义。然而，目前的种子微生物研究未能较好区分微生物的活性，也缺乏对其动态变化进行分析。基于此，有必要提出了一种可以检测种子关键活跃微生物及其动态变化的方法，尤其是对单颗种子的微生物测定方法。这对研究种子微生物具备重要意义。

3、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于提供一种种子关键活跃微生物的原位检测方法，特别关注单颗种子的检测，以解决上述问题中的至少一种。

2、本发明的第二目的在于提供上述检测方法在生物胁迫或非生物胁迫下单颗种子微生物动态变化检测中的应用。

3、本发明的第三目的在于提供一种非生物胁迫下种子微生物动态变化的原位检测方法。

4、为了实现上述目的，提出以下技术方案：

5、第一方面，本发明提供了一种种子关键活跃微生物的原位检测方法，包括如下步骤：

6、将表面无菌的种子在无菌环境中培养，获得萌发后的种子，然后收集萌发后的单颗种子的侧根或不定根，再对侧根或不定根进行微生物dna提取和检测，之后根据检测结果确定单颗种子关键活跃微生物。

7、作为进一步技术方案，将种子进行表面灭菌获得所述表面无菌的种子。

8、作为进一步技术方案，所述灭菌的方法包括：次氯酸钠灭菌。

9、作为进一步技术方案，所述收集萌发后的单颗种子的侧根或不定根的数量在3根以内。

10、作为进一步技术方案，所述检测包括基因测序。

11、作为进一步技术方案，所述种子包括水稻种子、小麦种子、大麦种子或玉米种子。

12、第二方面，本发明提供了上述检测方法在生物胁迫或非生物胁迫下单颗种子微生物动态变化检测中的应用。

13、第三方面，本发明提供了一种非生物胁迫下种子微生物动态变化的原位检测方法，根据所述的检测方法获得萌发后的种子并确定单颗种子关键活跃微生物，然后将萌发后的种子进行非生物胁迫处理，再收集非生物胁迫处理后相对应的单株植株的侧根或不定根，并对侧根或不定根进行微生物dna提取和检测，之后根据检测结果确定单颗种子关键活跃微生物的动态变化。

14、作为进一步技术方案，所述非生物胁迫包括水分胁迫、盐胁迫、温度胁迫或光照胁迫。

15、作为进一步技术方案，水分胁迫处理的方法包括：将萌发后的种子在不同含水率的无菌土壤中进行培养；

16、盐胁迫处理的方法包括：将萌发后的种子在不同盐浓度的无菌土壤中进行培养；

17、温度胁迫处理的方法包括：将萌发后的种子在不同温度下于无菌土壤中进行培养；

18、光照胁迫处理的方法包括：将萌发后的种子在不同光照时间下于无菌土壤中进行培养。

19、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

20、本发明提供的种子关键活跃微生物的原位检测方法，简单方便，能够在不危害植物生长的前提下实现对单颗种子关键活跃微生物的检测，能够解析种子微生物如何介导植物个体生长差异，并可进一步应用于生物胁迫或非生物胁迫下个体植物的微生物动态变化的检测，该检测方法可广泛应用于各种植物种子微生物的研究，对研究种子微生物具有重要意义。

技术特征：

1.一种种子关键活跃微生物的原位检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，将种子进行表面灭菌获得所述表面无菌的种子。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述收集萌发后的单颗种子的侧根或不定根的数量在3根以内。

4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述检测包括基因测序。

5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述种子包括水稻种子、小麦种子、大麦种子或玉米种子。

6.权利要求1-5任一项所述的检测方法在生物胁迫或非生物胁迫下单颗种子微生物动态变化检测中的应用。

7.一种非生物胁迫下种子微生物动态变化的原位检测方法，其特征在于，根据权利要求1-5任一项所述的检测方法获得萌发后的种子并确定单颗种子关键活跃微生物，然后将萌发后的种子进行非生物胁迫处理，再收集非生物胁迫处理后相对应的单株植株侧根或不定根，并对侧根或不定根进行微生物dna提取和检测，之后根据检测结果确定单颗种子关键活跃微生物的动态变化。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述非生物胁迫包括水分胁迫、盐胁迫、温度胁迫或光照胁迫。

9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，水分胁迫处理的方法包括：将萌发后的种子在不同含水率的无菌土壤中进行培养；

技术总结
本发明提供了一种种子关键活跃微生物及其动态变化的原位检测方法，涉及生物技术领域。本发明提供的种子关键活跃微生物的原位检测方法，包括：将表面无菌的种子在无菌环境中培养，获得萌发后的种子，然后收集萌发后的单颗种子的侧根或不定根，再对侧根或不定根进行微生物DNA提取和检测，之后根据检测结果确定单颗种子关键活跃微生物。该检测方法，简单方便，能够在不危害植物生长的前提下实现对单颗种子关键活跃微生物的检测，能够进一步应用于生物胁迫或非生物胁迫下个体植物的微生物动态变化的检测，该检测方法可广泛应用于各种植物种子微生物的研究，对研究种子微生物具有重要意义。

技术研发人员：王蒙岑,范小艳,松本春柰,吕天星,潘潜倩,徐皓榕,方宏达,詹成芳,冯晓晓
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15