目标菌株或人工合成菌群接种定殖至无菌培养植物的方法

本发明属于生物，具体涉及一种目标菌株或人工合成菌群接种定殖至无菌培养植物的方法。

背景技术：

1、微生物组与宿主植物互作研究中，人工合成菌群是一种重要的技术手段。在无菌培养植物中引入目标菌株或人工合成菌群作为变量，是微生物组功能研究的一项常规实验设计。但是，植物无菌培养体系中的栽培介质通常为固体植物培养基，而在固体培养基中，微生物只能在其表面生长却难以深入培养基内部与植物根系接触，因此无法在植物体表和体内建立有效定殖，即现有技术方法难以实现将目标菌株或人工合成菌群接种定殖至无菌培养植物。

2、因此，亟需一种将目标菌株或人工合成菌群接种定殖至无菌培养植物的实验体系和技术方法，从而为微生物组功能研究提供一种行之有效的技术体系。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是如何将目标菌株和/或合成菌群接种定殖至无菌培养植物和/或如何将目标菌株或合成菌群通过土壤介质无菌体系定殖至植物。

2、为了解决上述技术问题，本发明首先提供了微生物定殖至无菌培养植物的方法，所述方法可包括如下步骤：

3、a1)微生物培养物的获得：将目标微生物在微生物培养基上进行培养获得目标微生物培养物；

4、a2)制备无菌培养体系：将土壤置于透明容器中，使用过滤透气封口膜覆于容器开口处，使所述容器开口处封闭；将封闭的所述容器进行灭菌处理得到土壤介质无菌培养装置；

5、a3)添加微生物培养物：将所述目标微生物培养物在无菌条件下定量添加至所述土壤介质无菌培养装置中，获得土壤介质植物无菌培养体系；

6、a4)接种定殖植物：在无菌条件下将消毒后的植物种子接种在所述土壤介质植物无菌培养体系中，将所述土壤介质植物无菌培养体系在植物正常生长条件下进行培养，获得微生物定殖至无菌培养植物。

7、上述方法中，所述灭菌处理为高压蒸汽灭菌处理，所述高压蒸汽灭菌处理的温度为121℃，时间为60min。

8、上述方法中，所述微生物可为细菌菌株或人工合成菌群。

9、上述方法中，所述土壤介质植物无菌培养体系中所述植物种子与所述微生物的比例可为每粒种子106个微生物细胞。

10、上述方法中，a3)还可包括在接种后向所述土壤介质无菌培养装置中添加无菌水的步骤。

11、上文所述植物可为下述任一种：

12、c1)双子叶植物；

13、d1)单子叶植物，

14、d2)禾本目，

15、d3)禾本科，

16、d4)水稻。

17、所述植物正常生长条件可为水稻正常生长条件。

18、为了解决上述技术问题，本发明还提供了制备植物无菌培养体系的方法，所述方法可包括上文所述方法中a1)-a3)的步骤。

19、上文所述方法的下述任一种应用也属于本发明的保护范围：

20、e1)在微生物菌肥添加中的应用；

21、e2)在制备植物微生物添加产品中的应用；

22、e3)在植物添加微生物菌肥中的应用。

23、上文所述制备植物无菌培养体系的方法的下述任一种应用也属于本发明的保护范围：

24、f1)在微生物菌肥添加中的应用；

25、f2)在制备植物微生物菌肥添加产品中的应用；

26、f3)在植物添加微生物菌肥中的应用。

27、本发明的目的是提供一种将目标菌株或人工合成菌群接种定殖至无菌培养植物的方法。

28、该方法具体包括以下三个步骤：1)制备目标菌株/人工合成菌群。将目标菌株进行纯培养，获得其纯培养物；人工合成菌群的核心内容是将菌群的组成菌株分别进行纯培养，然后按比例混匀，并根据菌群在自然条件下的细菌总量调整每株菌的量以获得总量及菌株比例均确定的人工合成菌群。2)准备土壤介质的植物无菌培养体系，详见发明人前期申请的发明专利202211546193.1。3)在土壤介质的植物无菌培养体系中，先将目标菌株或人工合成菌群添加至土壤，然后用无菌ddh2o充分润湿土壤，最后将表面消毒的植物种子点种到土壤中。培养一段时间后，目标菌株或人工合成菌群即可在新萌发植物的茎叶及根中建立有效定殖。

29、本发明设计了一种将目标菌株或人工合成菌群接种定殖至无菌培养植物的方法，为微生物组功能研究提供了在无菌植物中引入目标菌株或人工合成菌群的实验体系。

技术特征：

1.微生物定殖至无菌培养植物的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述微生物为细菌菌株或人工合成菌群。

3.根据权利要求1-2中任一权利要求所述的方法，其特征在于：所述土壤介质植物定殖无菌培养体系中所述植物种子与所述微生物的比例为每粒种子106个微生物细胞。

4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的方法，其特征在于：a3)还包括在接种后向所述土壤介质无菌培养装置中添加无菌水的步骤。

5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的方法，其特征在于：所述植物为下述任一种：

6.制备植物无菌培养体系的方法，其特征在于：所述方法包括权利要求1-5中任一权利要求所述方法中a1)-a3)的步骤。

7.权利要求1-5中任一权利要求所述方法的下述任一种应用：

8.权利要求6所述方法的下述任一种应用：

技术总结
本发明公开了目标菌株或人工合成菌群接种定殖至无菌培养植物的方法。本发明的方法将土壤置于单侧开口的玻璃高瓶中用透气封口膜封闭开口后，进行高温高压灭菌获得土壤介质无菌培养装置；然后将目标微生物的培养物定量添加至土壤介质无菌培养装置中获得土壤介质植物无菌培养体系；最后在无菌条件下将消毒后的植物种子接种在土壤介质植物无菌培养体系中进行培养，获得微生物定殖的无菌培养植物。实验证明本发明中的方法可以实现植物中目标菌株和/或合成菌群有效定殖，可以应用与农业生产中微生物菌肥的添加。

技术研发人员：陈丽莹,张莉莉,方荣祥
受保护的技术使用者：中国科学院微生物研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5