一种复合菌及其在提高栀子抗寒性中的应用的制作方法

本发明属于植物抗寒性提升，涉及一种调节栀子抗寒性的复合菌，以及该复合菌在提高栀子抗寒性的应用。

背景技术：

1、栀子（ gardenia jasminoides ellis），作为茜草科栀子属的植物，其干燥成熟果实在传统中医中被广泛使用。栀子主要分布在中国东部、西南和东南等气候较温暖的地区。由于其对温度较为敏感，极端低温天气对栀子的生长和产量构成了严重威胁，可能导致花蕾减少、产量下降，甚至幼苗冻伤死亡。

2、为了提高植物的抗寒性，人们已经尝试了多种方法，包括使用化学调节剂、改良种植技术、选育耐寒品种等。然而，这些方法往往存在一定的局限性，例如成本较高、效果不稳定或者对环境产生负面影响。

3、近年来，微生物在植物生长促进和抗逆性提升方面的作用逐渐受到重视。特别是菌根真菌（如丛枝菌根真菌），它们能够与植物根系形成共生关系，通过改善植物的营养吸收和调节植物内源激素水平，从而增强植物对非生物胁迫如干旱、盐碱和低温等的抵抗力。

4、尽管已有研究表明菌根真菌能够提高某些植物的抗寒性，但针对栀子这一特定物种的研究相对较少，且多集中在单一菌种的应用上。此外，不同菌种之间的协同效应以及最佳接种比例等问题尚未得到充分研究和应用。

5、在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在如下技术问题中的一个：

6、1）缺乏针对栀子这一特定物种的抗寒性提升方法；

7、2）单一菌种的应用无法充分发挥菌根真菌的潜力；

8、3）缺乏对不同菌种组合及其比例对栀子抗寒性影响的研究。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明目的在于填补现有研究的空白，开发并提供一种特定菌根真菌复合菌，以及利用该复合菌提高栀子抗寒性的应用和方法。通过深入研究栀子与特定菌根真菌的相互作用，本发明旨在为栀子种植者提供一种有效的技术手段，以应对气候变化带来的低温胁迫，保障栀子的稳定生产和药材供应。

2、为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种提高栀子抗寒性的复合菌，所述复合菌包含：

3、a. 异形根孢囊霉 rhizophagus irregularis（ri），以及

4、b. 摩西球囊霉 glomus mosseae（gm），

5、其中，异形根孢囊霉ri和摩西球囊霉gm的比例为1:1。

6、进一步地，所述异形根孢囊霉包括菌丝体、孢子果和孢子；

7、所述摩西球囊霉包括菌丝体、孢子果和孢子。

8、本发明的有益效果为：

9、本发明复合菌能够显著提升栀子植物的抗寒能力。此外，该复合菌还能促进植物内源激素aba、ja和ja-me的积累，这些都是提高植物抗寒性的关键因素。因此，本发明复合菌不仅增强了栀子对极端低温的耐受性，还可能提高其在寒冷条件下的生长质量和产量，为栀子的栽培提供了一种新的生物技术解决方案，具有重要的农业和经济价值。

10、本发明还提供了一种所述复合菌的应用，用于提高栀子抗寒性。

11、进一步地，所述复合菌通过接种到栀子幼苗上，以提高其在极端低温条件下的生存能力。

12、本发明的有益效果为：

13、实验证明，接种了该复合菌的栀子幼苗在经历低温胁迫后，表现出较低的细胞膜损伤指标，如相对电导率和丙二醛含量的显著降低，同时，抗氧化酶如pod、sod和cat的活性得到提高，表明植物清除活性氧的能力增强。

14、进一步地，接种步骤包括：

15、将异形根孢囊霉用烟草进行扩繁，扩繁基质为黄沙和石英砂，经扩繁后，去除烟草植株获得第一砂质菌剂；

16、将摩西球囊霉分别用烟草进行扩繁，扩繁基质为黄沙和石英砂，经扩繁后，去除烟草植株获得第二砂质菌剂；

17、所述第一砂质菌剂、第二砂质菌剂与营养土混合后，栽植栀子小苗。

18、该进一步的技术方案的有益效果为：

19、本发明使用栀子小苗作为接种对象，可以在植物生长的早期阶段就建立起与复合菌的共生关系，从而为栀子提供持续的抗寒保护。这种方法不仅有助于增强小苗的根系发展和提高其对水分及营养的吸收能力，而且还能从一开始就培养出具有更强抗逆性的植株。此外，小苗接种操作简单，易于在大规模栽培中实施，有助于提高成活率并减少后续的维护成本，同时促进了环境友好和可持续的农业实践。

20、进一步地，接种后的栀子小苗在温度为28℃和24℃，光照和黑暗时间14/10个小时的温差交替条件下培养。

21、进一步地，培养时间1~3个月。

22、该进一步的技术方案的有益效果为：

23、采用28℃和24℃的温差交替条件培养接种后的栀子小苗，配合14小时光照与10小时黑暗的光周期，模拟自然环境中的温度变化和日夜更替，有助于栀子小苗更真实地适应外界环境，促进植物生长和发育的自然节律。这种培养方式能够增强栀子小苗对温度变化的适应能力，提高其生理代谢活动，从而增强其抗寒性。同时，1~3个月的培养时间可以确保菌根真菌与栀子根系充分结合，建立起稳定的共生关系，为栀子小苗提供长期的营养和保护，使其在移栽后能更好地抵御低温等不利环境的影响，提高成活率和生长质量。

24、进一步地，通过测定栀子叶片的相对电导率、丙二醛含量、pod、sod和cat酶活性，以及aba、ja和ja-me含量来评估栀子的抗寒性。

25、该进一步的技术方案的有益效果为：

26、通过测定栀子叶片的相对电导率、丙二醛含量、pod、sod和cat酶活性，以及内源激素aba、ja和ja-me的含量，可以全面评估栀子的抗寒性。这种评估方法的有益效果在于，它能够提供关于栀子细胞膜稳定性、抗氧化能力以及植物激素调节状态的详细信息。具体来说，较低的相对电导率和丙二醛含量表明细胞膜损伤较小，而较高的抗氧化酶活性则显示植物清除活性氧的能力较强，这些都是植物抗寒性强的指标。同时，aba、ja和ja-me等激素在植物应对低温胁迫中起着关键的调节作用，其含量的增加有助于提高植物的抗寒性。因此，这种综合评估方法可以准确地反映栀子的抗寒能力，为进一步优化接种方法和提高栀子的耐寒性能提供了科学依据。

27、本发明还提供了一种提高栀子抗寒性的方法，使用所述复合菌，其中异形根孢囊霉和摩西球囊霉分别用模式植物进行扩繁，经扩繁后，去除用于扩繁的植株，保留扩繁基质，分别获得第一砂质菌剂和第二砂质菌剂；

28、所述第一砂质菌剂、第二砂质菌剂与营养土混合后，栽植栀子小苗，进行接种培养。

29、进一步地，所述模式植物为烟草。

30、进一步地，所述扩繁基质为黄沙与石英砂的混合基质。

31、优选地，所述黄沙与石英砂的质量比为2~4:1。

32、优选地，所述黄沙与石英砂的质量比为3:1。

33、进一步地，第一砂质菌剂和第二砂质菌剂的质量比为2:1~1:2。

34、优选地，第一砂质菌剂和第二砂质菌剂的质量比为1:1。

35、进一步地，第一砂质菌剂和第二砂质菌剂的总体积与营养土的质量比为1:10~20。

36、优选地，第一砂质菌剂和第二砂质菌剂的总体积与营养土的质量比为1:15。

37、进一步地，每1g第一砂质菌剂中，含有异形根孢囊霉孢子150~250个。

38、优选地，每1g第一砂质菌剂中，含有异形根孢囊霉孢子约200个。

39、进一步地，每1g第二砂质菌剂中，含有摩西球囊霉孢子150~250个。

40、优选地，每1g第二砂质菌剂中，含有摩西球囊霉孢子约200个。

41、进一步地，第一砂质菌剂和第二砂质菌剂中，还包括模式植物的自然干枯的根系。

42、本发明的有益效果为：

43、采用扩繁步骤相比于直接使用ri和gm复合菌混合基质进行栀子栽培，更具有技术优势。扩繁后的基质中不仅含有活的ri和gm菌种，还富含菌丝体、孢子果、孢子以及干枯植物根段等，这些成分共同构成了一个复杂的微生物生态系统。菌丝体能够迅速在栀子根系周围形成网络，提高营养和水分的吸收效率；孢子果和孢子作为潜在的菌种库，能够在适宜条件下萌发，增强栀子与菌根真菌的共生关系；干枯植物根段则提供了额外的有机质，促进了土壤微生物多样性，有助于维持土壤健康和提高土壤肥力。因此，扩繁步骤不仅增加了栀子与菌根真菌建立有效共生关系的可能性，还通过丰富土壤微生物群落，提高了土壤的生物活性和缓冲能力，从而在提高栀子抗寒性的同时，也增强了其对其他逆境的抵抗力，为栀子提供了一个更加健康和稳定的生长环境。

44、本发明还提供了一种栀子栽培的基质，所述基质中含有所述复合菌，其中异形根孢囊霉和摩西球囊霉分别用烟草进行扩繁后，分别得到的含有菌丝体、孢子果和孢子的第一砂质菌剂和第二砂质菌剂。

45、进一步地，每1g单位重量的第一砂质菌剂中含有150~250个异形根孢囊霉孢子，每1g单位重量的第二砂质菌剂中含有150~250个摩西球囊霉孢子。

46、进一步地，第一砂质菌剂和第二砂质菌剂中，还包括模式植物的自然干枯的根系。

47、实验表明，接种gm和ri的栀子植株在抗寒能力上表现出显著的效果，这主要体现在几个关键的生理指标上：

48、首先，接种处理降低了低温胁迫下栀子的相对电导率，减少了细胞膜损伤，表明细胞膜稳定性得到增强；

49、其次，接种显著提高了抗氧化酶如sod和pod的活性，强化了植株清除活性氧的能力，减轻了氧化损伤；

50、此外，接种gm和ri还促进了与抗寒性相关的植物激素aba、ja和ja-me的积累，这些激素在调节植物抗寒反应中起着核心作用。

51、综合这些结果，接种gm和ri不仅增强了栀子在低温条件下的生存能力，还可能通过调节植物内部的生理和分子机制，提高了植株的整体抗寒性。这种通过微生物接种提高植物抗寒性的策略，为农业生产中提高栀子抗逆性提供了一种有效的生物技术手段。