一种假单胞菌属复合微生物菌剂及在当归抗病增产提质中的应用转让专利

申请号 : CN202110845567.9

文献号 : CN113403236B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 杨涛李有忠王治业杨晖王引权姚阳阳赵疆李鑫

申请人 : 甘肃省科学院生物研究所新疆农垦科学院

摘要 :

本发明属于微生物和生物技术领域,具体涉及一种微生物的复配菌剂及在当归抗病增产提质中的应用。所述复合微生物菌剂由荧光假单胞菌、产碱假单胞菌和嗜冷假单胞菌复配而成;具有ACC脱氨酶活性、SOD活性、POD活性、NEX中性木聚糖酶活性、几丁质酶活性、漆酶活性;能够促进当归地下部分药用器官根的生长,增加了芦头直径、芦头长、主根长、平均单株重,不仅增产而且提升了商品当归外观性状;能够提高当归标志性成分阿魏酸、Z‑藁本内酯、洋川芎内酯A含量,內源茉莉酸、水杨酸等,能够显著提高当归的品质,可用于制备当归专用微生物肥料;能够防治镰刀菌属病原真菌引起的植物病害,可用于制备防治植物病害的农药。

权利要求 :

1.一种复合微生物菌剂,其特征在于,所述复合微生物菌剂由荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)CBS5、产碱假单胞菌(Pseudomonas alcaligenes)CBS7和嗜冷假单胞菌(Pseudomonas extremaustralis)CBSB组成;所述荧光假单胞菌CBS5的16S rDNA序列如SEQ ID NO.1所示;所述产碱假单胞菌CBS7的16S rDNA序列如SEQ ID NO.2所示,所述嗜冷假单胞菌CBSB的16S rDNA序列如SEQ ID NO.3所示。

2.如权利要求1所述的复合微生物菌剂在促进植物生长中的应用。

3.如权利要求2所述的应用,其特征在于,所述植物为当归。

4.如权利要求1所述的复合微生物菌剂在防治植物病害中的应用。

5.如权利要求4所述的应用,其特征在于,所述植物为当归,所述病害包括镰刀菌属病原真菌引起的腐烂病、枯萎病。

6.如权利要求1所述的复合微生物菌剂在促进当归增产提质中的应用。

7.如权利要求6所述的应用,其特征在于,所述复合微生物菌剂用于提高当归中标志性成分和/或內源激素的含量,所述标志性成分包括阿魏酸、Z‑藁本内酯、洋川芎内酯A;所述內源激素包括水杨酸、茉莉酸。

8.一种防治植物病害的农药,其特征在于,所述农药包括权利要求1所述的复合微生物菌剂。

9.一种当归专用微生物肥料,其特征在于,所述微生物肥料包括权利要求1所述的复合微生物菌剂。

说明书 :

一种假单胞菌属复合微生物菌剂及在当归抗病增产提质中的

应用

技术领域

[0001] 本发明涉及微生物和生物技术领域,具体是一种微生物的复配菌剂及在当归抗病增产提质中的应用。

背景技术

[0002] 中国中医科学院黄璐琦院士,郭兰萍研究员团队提出的“中药材生态种植”模式,不仅重视立地生态条件,而且更加重视农资投入品的投入,是目前中药材生产的主要模式。
注重废弃物循环利用和物种多样性,不使用化学合成的化肥、农药、植物生长调节剂,提倡
动物源、植物源、微生物源、天然矿物等产品的使用是其基本要求。
[0003] 植物根际促生菌(plant growth‑promoting rhizobacteria,PGPR)指生存在植物根际范围中对植物生长有促进或对病原菌有拮抗作用的有益细菌。能够改善植物根际土壤
环境、提高速效养分含量、降解毒害物质,分泌抗病促生物质,诱导菌植互作,对植物整体的
生长发育、抗病促生,具有显著的影响。中药材生产不仅注重产量,更加注重品质,因此,中
药材专用菌剂的开发需要综合考虑促生、抗病、提质的问题。
[0004] 当归为伞形科植物当归Angelica sinensis(Oliv.)Diels的干燥根,是传统大宗2
中药,现已被列入药食同源目录。甘肃为当归道地产区,全省种植面积达400km ,产量1.2×
5
10kg,占全国市场总供应量的80%以上,对全国当归市场价格起决定性作用。当归等人工
栽培中药普遍存在化肥、农药投入重,生物系统稳定性差,土壤微生物多样性低,连作障碍
等问题,开发当归功能性微生物菌剂势在必行。其中现有技术已经公开了促生菌Bacillus 
spKTS‑1‑1能够促进太子参抗氧化酶系活性增强、激素含量增加,从而促进生长(参见“促生
菌Bacillus sp.KTS‑1‑1和氮磷钾复合肥对太子参生长及代谢的影响”,2020年);假单胞菌
Pseudomonas R28NF 1‑17和耐寒短杆菌Bacillus brevibacteriumNF2‑4复合菌剂对苦参
的促生作用显著(参见“苦参根际高效固氮菌的分离及复合菌肥对幼苗的促生效应”,2020
年);荧光假单胞菌PseudomonasfluorescensN21.4接种于黑莓植物上,增强了类黄酮代谢,
且果实中儿茶素的含量提高了1.1~1.8倍(参见“Metabolic elicitors of Pseudomonas 
fluorescens N 21.4elicit flavonoid metabolism in blackberry fruit”,2021年);从
根际土壤中分离出的芽孢杆菌Bacillus subtilisXG‑2和Bacillus velezensisXG‑3可以
促进当归生长、生物量的积累,增加丁烯基苯酞的含量(参见“Impact of Bacillus on 
Phthalides Accumulation in Angelica sinensis(Oliv.)by Stoichiometry and 
Microbial Diversity Analysis”,2021年)。可见,不同PGPR对药用植物生长、产量、品质的
影响具有不同机理,最终产量的增幅结果不同,品质指标不同成分存在不同的影响。
[0005] 此外,本课题组前期研究发现,采用上述现有技术已经公开的微生物处理当归后,普遍存在不定根增多的现象,导致饮片加工损耗增加。然而商品当归外观性状以支根少、芦
头粗、芦头长为佳品。基于上述问题,当归专用肥的开发不仅要考虑产量、病害抗性、品质,
还要考虑当归根的外观性状。而且现有文献报道,植物內源水杨酸和茉莉酸的含量成负向
相关,即,不能同时提高当归中水杨酸和茉莉酸。目前仍然没有能够同时促进当归生长、提
高抗病性、提高当归外观品质及多种标志性成分含量的微生物菌剂。

发明内容

[0006] 针对上述技术问题,本发明提供了一种假单胞菌属复合微生物菌剂,所述复合微生物菌剂由变形菌门假单孢菌属的3种菌(荧光假单胞菌、产碱假单胞菌和嗜冷假单胞菌)
复配而成;所述的复合微生物菌剂具有ACC脱氨酶活性、SOD活性、POD活性、NEX中性木聚糖
酶活性、几丁质酶活性、漆酶活性;所述复合微生物菌剂促进了当归地下部分药用器官根的
生长,增加了芦头直径、芦头长、主根长、平均单株重,不仅增产而且提升了商品当归外观性
状;所述复合微生物菌剂提高了当归标志性成分阿魏酸、Z‑藁本内酯、洋川芎内酯A含量,以
及激素內源茉莉酸、水杨酸等含量,能够显著提高当归的品质,可用于制备当归专用微生物
肥料;所述复合微生物菌剂能够防治镰刀菌属病原真菌引起的植物病害,可用于制备防治
植物病害的农药。具体包括以下方面:
[0007] 第一方面,本发明提供了一种复合微生物菌剂,所述复合微生物菌剂包括荧光假单胞菌、产碱假单胞菌和嗜冷假单胞菌。
[0008] 优选地,所述复合微生物菌剂由荧光假单胞菌CBS5、产碱假单胞菌CBS7和嗜冷假单胞菌CBSB组成;所述荧光假单胞菌CBS5的16S rDNA序列如SEQ ID NO.1所示;所述产碱假
单胞菌CBS7的16S rDNA序列如SEQ ID NO.2所示,所述嗜冷假单胞菌CBSB的16S rDNA序列
如SEQ ID NO.3所示。本发明所述的荧光假单胞菌CBS5、产碱假单胞菌CBS7和嗜冷假单胞菌
CBSB购自中国工业微生物菌种保藏管理中心甘肃分中心。
[0009] 第二方面,本发明提供了上述第一方面所述的复合微生物菌剂在促进植物生长中的应用。
[0010] 优选地,所述植物为当归;所述复合微生物菌剂不仅促进当归地下部分药用器官根的生长,而且增加了芦头直径、芦头长、主根长、平均单株重,在增产的同时提升了商品当
归的外观性状。
[0011] 第三方面,本发明提供了上述第一方面所述的复合微生物菌剂在防治植物病害中的应用。
[0012] 优选地,所述植物为当归。
[0013] 优选地,所述病害包括镰刀菌属病原真菌引起的腐烂病、枯萎病。
[0014] 第四方面,本发明提供了上述第一方面所述的复合微生物菌剂在促进当归增产提质中的应用。
[0015] 优选地,所述复合微生物菌剂用于提高当归中标志性成分和/或內源激素的含量,所述标志性成分包括阿魏酸、Z‑藁本内酯、洋川芎内酯A;所述內源激素包括水杨酸、茉莉
酸;所述复合微生物菌剂不仅能够提高当归中水杨酸,也能提高当归中茉莉酸的含量,与现
有技术公开的水杨酸与茉莉酸含量负相关相比,具有意想不到的效果;而且所述复合微生
物菌剂在显著提高植物內源水杨酸含量、茉莉酸含量、降低生长素含量的同时,不影响赤霉
素含量。
[0016] 第五方面,本发明提供了一种防治植物病害的农药,所述农药包括上述第一方面所述的复合微生物菌剂。
[0017] 优选地,所述农药中含有所述的微生物菌种的CFU数为106~109/ml。
[0018] 第六方面,本发明提供了一种当归专用微生物肥料,所述微生物肥料包括上述第一方面所述的复合微生物菌剂。
[0019] 本发明的有益效果是:
[0020] (1)本发明提供了一种假单孢菌属微生物组成的复合微生物菌剂,具有ACC脱氨酶活性、SOD活性、POD活性、NEX中性木聚糖酶活性、几丁质酶活性、漆酶活性,所述ACC脱氨酶、
SOD、POD、漆酶可以清除乙烯、活性氧、酚胺类等抑制生长的物质,所述几丁质酶可以降解真
菌细胞壁,提高对病原真菌的抵抗力,所述木聚糖酶可以降解植物细胞壁半纤维素中的木
聚糖,刺激植物产生內源茉莉酸;
[0021] (2)大田试验表明,所述复合微生物菌剂可以促进当归生长,地上部分表现为增加茎粗、促进株高、扩大冠幅,地下部分主要表现为增加芦头直径、芦头长、主根长、平均单株
重;
[0022] (3)所述复合微生物菌剂可以通过产生几丁质酶和抑菌物质,降低当归根腐病发病率,可用于制备防治植物病害的农药
[0023] (4)所述复合微生物菌剂通过促进当归叶片水杨酸和茉莉酸的积累,达到提高阿魏酸含量,提升品质的作用。也正是因为复合微生物菌剂处理后,当归叶片水杨酸、茉莉酸
含量增加,生长素含量降低,赤霉素含量无显著变化,这种特殊的內源激素响应方式,最终
通过增加芦头直径、芦头长、主根长达到增加平均单株重的作用,可用于制备当归专用微生
物肥料。

附图说明

[0024] 图1复合微生物菌剂处理当归后的酶活及过氧化氢、丙二醛、叶绿素含量检测结果;
[0025] 图2复合微生物菌剂处理当归后的激素和品质指标主成分分析结果;
[0026] 图3复合微生物菌剂处理当归后当归叶片激素、酶活等生理生化指标主成分分析结果图。

具体实施方式

[0027] 以下结合具体实施例对本发明的内容做进一步说明,但本发明的保护范围并不限于以下实施例,在不背离本发明精神和实质的情况下,对本发明方法、步骤或条件所作的修
改或替换,均属于本发明的范围。
[0028] 供试植株为1年生当归苗,品种为岷归1号,由岷县中药材生产技术指导站提供。试验于2019年4~10月在甘肃天祝中药材生态种植示范基地进行。土壤类型为粟钙土,
pH7.85,前茬作物为油菜;4月底整地,施有机肥(有机质≥45%,总养分N+P2O5+K2O≥5%)
‑2
3000kg·hm 。试验中用到的试剂、培养基均为化学纯。激素和品质检测相关试剂为色谱纯。
丙二醛、叶绿素、过氧化氢、酶活检测相关试剂盒购自苏州科铭生物科技有限公司。
[0029] 以下实施例所述的荧光假单胞菌CBS5、产碱假单胞菌CBS7、嗜冷假单胞菌CBSB、枯草芽孢杆菌GSICC 32822、解淀粉芽孢杆菌GSICC 32823、贝莱斯芽孢杆菌30287均购自中国
工业微生物菌种保藏管理中心甘肃分中心(甘肃省科学院生物研究所)。
[0030] 以下实施例所用培养基成分:PDB培养基:马铃薯200g/L、葡萄糖20g/L,自然pH。
[0031] 以下实施例中菌剂制备与试验设计:
[0032] 实验组复合微生物菌剂(T1):分别用PDB培养基培养的荧光假单胞菌CBS5(NCBI号MW981369.1)、产碱假单胞菌CBS7(NCBI号MW981370.1)、嗜冷假单胞菌CBSB(NCBI号
7
MW981371.1)等比例混合;所述微生物菌种的CFU数为3‑4×10/ml;
[0033] 阳性对照组芽孢杆菌属复合菌剂(T2):分别用PDB培养基培养的枯草芽孢杆菌GSICC 32822、解淀粉芽孢杆菌GSICC 32823、贝莱斯芽孢杆菌30287等比例混合;所述微生
7
物菌种的CFU数为3‑4×10/ml;
[0034] 阳性对照组荧光假单胞菌菌剂(T3):用PDB培养基培养的荧光假单胞菌CBS5(NCBI7
号MW981369.1);所述微生物菌种的CFU数为3‑4×10/ml;
[0035] 阴性对照组(CK):PDB培养基不加菌。
[0036] 试验采用单因素完全随机设计,设T1、T2、T3及CK处理组,每处理3次重复,小区面2
积30m (4m×7.5m)。2019年7~8月,当归(不覆膜种植)叶面喷施上述处理,每2周叶面喷施
一次,共4次,不同小区喷施量体积相等。田间管理按常规措施进行。第4次处理后7天,每小
区随机选取当归30株,剪下第3~5位同样位置功能叶,混样装入样品袋中,液氮速冻,‑80℃
保存,测定相关指标。当归收获期采挖根部,清洗,阴干保存,待测定相关指标。
[0037] 实施例1复合微生物菌剂相关酶活检测
[0038] 分别将上述细菌接种到20mL PDB培养基中,振荡培养(30℃,180r/min)24h;5000r/min离心收集菌体,用灭过菌的蒸馏水重悬菌体至菌液浊度为1左右,在1.5mL离心管
内加入试剂盒中1mL相应酶的提取液,并加入100μL待测菌液,冰浴超声波破碎细菌(功率
200W),超声3s,间隔10s,重复30次;将超声过的菌液离心10min(4℃,9000r/min),吸取上清
至新的离心管中,置于冰上待测;按照相应测定试剂盒所述方法分别测定酶活,计算结果除
以相应的待测菌液浊度(OD600),标准化为单位浊度的待测菌液的酶活。
[0039] 实验组复合微生物菌剂T1、阳性对照组芽孢杆菌属复合菌剂T2及阳性对照组荧光假单胞菌菌剂T3相关酶活见表1,总体而言,实验组复合微生物菌剂T1和阳性对照组芽孢杆
菌属复合菌剂T2两种菌剂POD、漆酶、SOD活性较阳性对照组荧光假单胞菌菌剂T3的酶活性
绝对值较大,表明清除活性氧、多酚等抑制生长物质,促进植物生长的作用较强。T1和T2两
种菌剂不同酶活性差异均显著,除了ACC脱氨酶外,本发明所述的复合微生物菌剂T1都的
SOD、POD、NEX、几丁质酶、漆酶酶活都高于阳性对照组芽孢杆菌属复合菌剂T2;相较于芽孢
杆菌属复合菌剂T2,本发明所述的复合微生物菌剂T1中SOD、POD、NEX、几丁质酶、漆酶活性
分别高了21.8%、27.8%、74.8%、56.7%、125.1%。结果表明本发明所述的复合微生物菌
剂在促生和病害防御方面的作用都强于芽孢杆菌属复合菌剂,尤其是漆酶活性是芽孢杆菌
属复合菌剂的1.25倍。
[0040] 表1不同复配菌剂相关酶活( n=3)
[0041] 酶活 T1 T2 T3ACC脱氨酶/μmol·min‑1 0.734±0.011b 1.146±0.014a 0.131±0.002c
‑1 a b c
SOD活性/U·mg 35.882±1.162 29.466±1.009 12.180±0.134
‑1 a b c
POD活性/U·mg 142.283±8.756 111.31±7.284 68.154±1.249
‑1 a b c
NEX活性/U·mg 0.535±0.018 0.306±0.013 0.229±0.007
‑2 ‑1 a b c
几丁质酶活性/mg·h ·mg 6.536±0.058 4.171±0.062 2.921±0.107
‑1 a b c
漆酶活性/U·mg 80.257±1.936 35.652±0.614 30.145±0.801
[0042] 实施例2不同菌剂处理对当归叶片生理生化特性的影响
[0043] 按试剂盒所述方法测定不同处理当归叶片叶绿素、MDA、H2O2含量,SOD、POD、CAT、PAO、DAO、PPO活性。每个样品重复3次,计算平均值。
[0044] 结果如图1所示,本发明所述的复合微生物菌剂T1、阳性对照组芽孢杆菌属复合菌剂T2较阴性对照组CK都显著提高了当归叶片中CAT、SOD、POD、PAO、DAO、PPO的活性,以及
H2O2、叶绿素含量,显著降低了叶片中丙二醛含量(P<0.05),两种处理均起到了较好的胁迫
保护作用;相较于阳性对照组芽孢杆菌属复合菌剂T2,本发明所述的复合微生物菌剂T1处
理后,当归叶片中CAT、POD、PAO的活性以及叶绿素含量分别增加了7.7%、17.3%、6.4%、
9.1%;SOD、PPO的活性分别减少了7.2%、11.8%。其中,本发明所述的复合微生物菌剂T1的
SOD、POD、漆酶酶活大于阳性对照组芽孢杆菌属复合菌剂T2,分别喷施当归后,本发明所述
的复合微生物菌剂T1处理后的当归叶片SOD、PPO活性减小,表明本发明所述的复合微生物
菌剂对当归具有更强的胁迫保护作用;本发明所述的复合微生物菌剂T1处理后的当归叶片
CAT、POD活性高于阳性对照组芽孢杆菌属复合菌剂T2处理后的叶片,相较于阳性对照组芽
孢杆菌属复合菌剂T2,本发明所述的复合微生物菌剂T1处理后当归叶片的POD/SOD、CAT/
SOD、POD/CAT的比值分别提高了28.6%、15.7%、8.7%,表明本发明所述的复合微生物菌剂
T1较阳性对照组芽孢杆菌属复合菌剂T2显著激活了植物自身POD、CAT活性,并且POD的表达
强于CAT。
[0045] 实施例3不同处理对当归內源激素的影响
[0046] 按照文献“纳米铁和褪黑素对驯化栽培条件下甘肃贝母产量和品质的影响”(中国实验方剂学杂志,2021年)报道的方法,用UPLC‑MS测定当归叶片不同内源激素含量,每个样
品重复3次,计算平均值。
[0047] 结果如表2所示,除水杨酸、生长素、赤霉素外,本发明所述的复合微生物菌剂T1、阳性对照组芽孢杆菌属复合菌剂T2较阴性对照组CK,其它激素两者均表现出一致的变化趋
势,显著的提高了茉莉酸含量,分别增加了257.91%、99.94%;降低了脱落酸含量,分别减
少了64.69%、66.91%;提高了细胞分裂素含量,分别增加了37.27%、42.64%;脱落酸含量
的降低,茉莉酸、细胞分裂素含量的增加,是本发明所述的复合微生物菌剂T1、阳性对照组
芽孢杆菌属复合菌剂T2促进当归产量和品质提高的共同因素;相较于阴性对照组CK,本发
明所述的复合微生物菌剂T1能够显著提高当归中水杨酸含量,提高率为30.59%;降低生长
素含量,降低率为42.85%;而赤霉素含量无显著差异;而相较于阴性对照组CK,阳性对照组
芽孢杆菌属复合菌剂T2降低了当归中水杨酸含量,降低率为5.94%;提高了生长素和赤霉
素含量,提高率分别为102.61%和15.37%。
[0048] 上述数据、根和产量相关指标进行相关性分析,结果见表3‑4。生长素与水杨酸、CAT/SOD呈负相关,与赤霉素、不定根数呈正相关;赤霉素与不定根数正相关,由此可知,阳
性对照组T2较本发明所述的复合微生物菌剂T1,主要通过促进生长素和赤霉素增加了不定
根数。水杨酸与茉莉酸、CAT/SOD、POD/SOD、芦头长、单株鲜重呈正相关;茉莉酸与CAT/SOD、
POD/SOD、芦头直径、芦头长、主根长、单株鲜重呈正相关,由此可知,本发明所述的复合微生
物菌剂T1较阳性对照组T2,主要通过促进水杨酸、茉莉酸、CAT/SOD、POD/SOD,增加了芦头直
径、芦头长、主根长,最终单株鲜重高于T2。
[0049] 一般而言,植物体内水杨酸和茉莉酸含量存在负相关关系(参见“植物防御反应中水杨酸与茉莉酸的对话机制”,细胞生物学杂志,2002年),而本发明所述的复合微生物菌剂
T1处理当归后,水杨酸和茉莉酸含量呈正相关关系,本发明所述的复合微生物菌剂T1较阳
性对照组芽孢杆菌属复合菌剂T2,当归水杨酸含量增加了38.84%,茉莉酸含量增加了
79.01%,本发明所述的复合微生物菌剂T1较阴性对照组CK,当归水杨酸含量增加了
30.59%,茉莉酸含量增加了257.91%;阳性对照组芽孢杆菌属复合菌剂T2处理后,较阴性
对照组CK,当归水杨酸和茉莉酸表现为负相关关系;而本发明所述的复合微生物菌剂T1处
理后,当归水杨酸和茉莉酸表现为正相关关系,具有意想不到的效果。
[0050] 表2不同处理对当归叶片内源激素的影响(ng·g‑1, n=3)
[0051]  T1 T2 CK
a c b
水杨酸 31.427±0.091 22.635±0.045 24.065±0.084
a b c
茉莉酸 296.369±1.347 165.558±1.038 82.805±0.272
b b a
脱落酸 12.988±0.076 12.172±0.045 36.780±0.102
ab a b
赤霉素 17.383±0.103 19.595±0.075 16.985±0.066
c a b
生长素 15.004±0.118 53.192±0.211 26.254±0.124
a a b
细胞分裂素 16.275±0.076 16.911±0.061 11.856±0.017
[0052] 表3当归根、产量相关指标皮尔森相关分析1
[0053]  水杨酸 茉莉酸 生长素 赤霉素 CAT/SOD POD/SOD
** ** ** **
水杨酸 1 0.854 ‑0.823 ‑0.507 0.912 0.829
** * **
茉莉酸 0.854 1 ‑0.408 0.015 0.777 0.933
** ** *
生长素 ‑0.823 ‑0.408 1 0.907 ‑0.752 ‑0.436
**
赤霉素 ‑0.507 0.015 0.907 1 ‑0.466 ‑0.047
** * * *
CAT/SOD 0.912 0.777 ‑0.752 ‑0.466 1 0.795
** ** *
POD/SOD 0.829 0.933 ‑0.436 ‑0.047 0.795 1
* **
不定根数 ‑0.232 0.299 0.735 0.943 ‑0.175 0.22
** **
芦头直径 0.645 0.921 ‑0.125 0.288 0.571 0.870
** ** ** **
芦头长 0.938 0.922 ‑0.641 ‑0.276 0.853 0.875
** **
主根长 0.652 0.928 ‑0.13 0.285 0.59 0.817
* ** * **
单株鲜重 0.780 0.988 ‑0.291 0.137 0.730 0.919
[0054] 表4当归根、产量相关指标皮尔森相关分析2
[0055]   不定根数 芦头直径 芦头长 主根长 单株鲜重** *
水杨酸 ‑0.232 0.645 0.938 0.652 0.780
** ** ** **
茉莉酸 0.299 0.921 0.922 0.928 0.988
*
生长素 0.735 ‑0.125 ‑0.641 ‑0.13 ‑0.291
**
赤霉素 0.943 0.288 ‑0.276 0.285 0.137
** *
CAT/SOD ‑0.175 0.571 0.853 0.59 0.730
** ** ** **
POD/SOD 0.22 0.870 0.875 0.817 0.919
不定根数 1 0.513 0.035 0.513 0.407
* ** **
芦头直径 0.513 1 0.726 0.895 0.939
* * **
芦头长 0.035 0.726 1 0.754 0.866
** * **
主根长 0.513 0.895 0.754 1 0.965
** ** **
单株鲜重 0.407 0.939 0.866 0.965 1
[0056] 实施例4不同处理对当归植株生长及产量的影响
[0057] 常规方法生长期测定茎粗、株高、冠幅。采收后测定芦头直径、芦头长、主根长、单株鲜重。每小区选30株,计算平均值。
[0058] 当归地上部分相关指标统计结果如表5所示,当归根相关指标及产量统计结果如表6所示,相较于阳性对照组荧光假单胞菌菌剂T3、阴性对照组CK,本发明所述的复合微生
物菌剂T1和阳性对照组芽孢杆菌属复合菌剂T2均增加了当归的茎粗、株高和冠幅,降低了
根腐病的发生率,且T1、T2间差异不显著;而相较于阴性对照组CK,本发明所述的复合微生
物菌剂T1增加了不定根数、芦头直径、芦头长、主根长、单株鲜重,增长率分别为13.40%、
18.64%、11.21%、11.43%、41.43%(P<0.05);相较于阴性对照组CK,阳性对照组芽孢杆
菌属复合菌剂T2增加了不定根数、芦头直径、单株鲜重,增长率分别为28.35%、12.39%、
20.29%(P<0.05);相较于阴性对照组CK,阳性对照组荧光假单胞菌菌剂T3对不定根数、芦
头直径、芦头长、主根长、单株鲜重等无显著影响;而且相较于阳性对照组芽孢杆菌属复合
菌剂T2,本发明所述的复合微生物菌剂T1显著增加了芦头长、单株鲜重,增长率分别为
10.13%,17.58%,降低了不定根数,减少率为11.65%。
[0059] 上述结果表明,本发明所述的复合微生物菌剂T1处理根表型和产量都优于阳性对照组芽孢杆菌属复合菌剂T2。
[0060] 表5当归地上部分相关指标统计( n=30)
[0061]  茎数/个 茎粗/mm 株高/cm 冠幅/cm 根腐发病率/%
a a a a b
T1 5.93±0.83 9.86±0.72 44.90±5.13 65.37±8.26 3.93
a a a a b
T2 6.13±0.97 9.95±0.89 44.63±5.58 66.84±7.35 4.08
a b b b a
T3 5.99±0.75 9.28±0.36 41.23±4.46 62.99±5.14 17.82
a b b b a
CK 5.93±0.91 9.14±0.58 40.40±4.72 61.69±4.17 19.62
[0062] 表6当归根相关指标及产量统计( n=30)
[0063]   不定根数/个 芦头直径/mm 芦头长/mm 主根长/mm 单株鲜重/gT1 16.08±3.06b 30.74±3.16a 48.60±8.91a 260.58±21.66a 115.73±19.37a
T2 18.20±4.57a 29.12±3.42a 44.13±10.20b 250.90±31.42ab 98.43±20.06b
T3 14.87±3.02c 27.97±3.01b 43.54±8.24b 239.86±27.69b 87.32±23.94c
c b b b c
CK 14.18±2.89 25.91±3.34 43.70±8.71 233.86±23.24 81.83±15.12
[0064] 实施例5不同处理对当归品质的影响
[0065] 当归药效整体质控评价指标为阿魏酸、Z‑藁本内酯。按照文献“不同植物激素和微生物对重茬地当归产量和品质的影响”(中药材,2021年)所述方法,测定阿魏酸、洋川芎内
酯I、阿魏酸松柏酯、洋川芎内酯A、Z‑藁本内酯含量,重复3次,计算平均值。
[0066] 结果如表7所示,阿魏酸、阿魏酸松柏酯、Z‑藁本内酯绝对值较大,洋川芎内酯A、I绝对值较小。本发明所述的复合微生物菌剂T1较阴性对照组CK,阿魏酸、Z‑藁本内酯分别增
加了72.82%、10.32%;阳性对照组芽孢杆菌属复合菌剂T2较CK,阿魏酸、Z‑藁本内酯分别
增加了38.64%、21.78%;阳性对照组荧光假单胞菌菌剂T3较CK,阿魏酸、Z‑藁本内酯无显
著差异。本发明所述的复合微生物菌剂T1显著提高了当归整体质控指标。
‑1
[0067] 表7不同处理当归品质指标含量(mg·g , n=3)
[0068]   阿魏酸 洋川芎内酯I 阿魏酸松柏酯 洋川芎内酯A Z‑藁本内酯a b c a b
T1 0.890±0.08 0.016±0.00 1.306±0.09 0.142±0.00 14.109±0.15
b a a c a
T2 0.714±0.06 0.018±0.00 1.892±0.12 0.133±0.01 15.574±0.18
c a b b c
T3 0.586±0.05 0.018±0.00 1.435±0.06 0.138±0.02 12.945±0.16
c a b d c
CK 0.515±0.11 0.018±0.00 1.453±0.07 0.095±0.00 12.789±0.08
[0069] 实施例6不同处理数据分析与总结
[0070] 不同处理叶片激素含量与当归品质指标主成分分析见图2,主成分1的载荷为54.06%,主成分2的载荷为44.25%。洋川芎内酯A、阿魏酸、茉莉酸、细胞分裂素、脱落酸对
主成分1的贡献较大;阿魏酸松柏酯、生长素、赤霉素、水杨酸对主成分2的贡献较大;洋川芎
内酯I和Z‑藁本内酯对主成分1和2的贡献相当。本发明所述的复合微生物菌剂T1、阳性对照
组芽孢杆菌属复合菌剂T2较阴性对照组CK,主要由主成分1相关指标区分,除了洋川芎内酯
I外,对其他品质指标都有一定的促进作用。本发明所述的复合微生物菌剂T1、阳性对照组
芽孢杆菌属复合菌剂T2主要由主成分2相关指标区分,本发明所述的复合微生物菌剂T1通
过促进叶片中水杨酸、茉莉酸积累,促进阿魏酸含量增加;阳性对照组芽孢杆菌属复合菌剂
T2通过促进叶片中生长素、赤霉素积累,促进阿魏酸松柏酯、Z‑藁本内酯含量增加。
[0071] 当归叶片激素、酶活等生理生化指标主成分分析见图3,主成分1的载荷为74.23%,主成分2的载荷为22.09%。叶绿素、细胞分裂素、脱落酸、MDA、活性氧清除酶系、多
胺氧化酶、PPO等对主成分1的贡献较大;生长素、赤霉素、水杨酸、茉莉酸、CAT/SOD、POD/SOD
对主成分2的贡献较大。本发明所述的复合微生物菌剂T1、阳性对照组芽孢杆菌属复合菌剂
T2较阴性对照组CK,主要由主成分1相关指标区分,降低脱落酸、丙二醛(MDA)含量,提高叶
绿素、细胞分裂素含量,活性氧清除酶系、多酚多胺氧化酶系活性是其共同作用。本发明所
述的复合微生物菌剂T1较阳性对照组芽孢杆菌属复合菌剂T2,主要由主成分2相关指标区
分,本发明所述的复合微生物菌剂T1提高了水杨酸、茉莉酸含量,CAT/SOD、POD/SOD的比值;
阳性对照组芽孢杆菌属复合菌剂T2提高了生长素、赤霉素含量。本发明所述的复合微生物
菌剂T1、阳性对照组芽孢杆菌属复合菌剂T2作用机理不同,当归增产幅度、根外观性状不
同。本发明所述的复合微生物菌剂T1处理后,当归叶片水杨酸、茉莉酸含量增加,生长素含
量降低,赤霉素含量无显著变化,这种特殊的內源激素响应方式,最终通过增加芦头直径、
芦头长、主根长达到增加平均单株重的作用。
[0072] 综合考虑产量、品质、抗病性、根外观性状,本发明所述的复合微生物菌剂T1处理效果优于阳性对照组芽孢杆菌属复合菌剂T2,更优于阳性对照组T3和阴性对照组CK。