專利名稱：一種提高發(fā)狀念珠藻野外栽培生長(zhǎng)速率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高發(fā)狀念珠藻野外栽培生長(zhǎng)速率的方
法，適合在野外沙漠或荒漠上大規(guī)模培養(yǎng)發(fā)狀念珠藻。
背景技術(shù)：
發(fā)狀念珠藻(Nostoc flagelliforme)是一種陸生性藍(lán)細(xì)菌(藍(lán)藻)，俗稱發(fā)菜，主 要生長(zhǎng)在干旱、半干旱地區(qū)的部分荒漠草原和荒漠地帶。發(fā)狀念珠藻生長(zhǎng)極為緩慢，自然條 件下年生長(zhǎng)率低于10%，蘊(yùn)藏量相當(dāng)有限。長(zhǎng)期以來，發(fā)狀念珠藻是我國(guó)一種名貴的食用藍(lán) 藻。近年來發(fā)狀念珠藻市場(chǎng)需求量的上升及其價(jià)格的上漲使得對(duì)發(fā)狀念珠藻的掠奪性采收 加劇，發(fā)狀念珠藻資源遭受嚴(yán)重破壞，以致瀕臨枯竭，并導(dǎo)致成片牧草枯死，大面積土壤裸 露，致使草場(chǎng)退化、沙化。在干旱少雨的特殊生態(tài)環(huán)境下，經(jīng)過幾十年上百年才能長(zhǎng)成的灌 木植被一經(jīng)破壞就基本上沒有恢復(fù)的可能。鑒于這一局面，國(guó)務(wù)院于2000年7月起發(fā)狀念 珠藻被列為國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物，禁止其采收、加工和銷售。 為了能使野生發(fā)菜資源得到恢復(fù)，保護(hù)資源和環(huán)境，有關(guān)發(fā)狀念珠藻的大規(guī)模栽 培一直受到關(guān)注。至今為止，發(fā)菜細(xì)胞的液體培養(yǎng)條件已經(jīng)比較成熟，但有效的固體培養(yǎng)方 法還很少。根據(jù)野外調(diào)查，發(fā)菜的生長(zhǎng)環(huán)境土壤貧瘠，土壤具有的共同特征是土層薄，沙性 大，結(jié)構(gòu)松散。這種土壤環(huán)境只有發(fā)菜能夠生長(zhǎng)，但生長(zhǎng)緩慢，說明特殊的微土壤環(huán)境是發(fā) 菜局限分布的一個(gè)主要因子。至今為止，關(guān)于發(fā)狀念珠藻的固體培養(yǎng)還僅僅停留在發(fā)菜原 植體的栽培上，但自2000年起發(fā)菜列為禁止采收的植物后，尋求一種新的有效的發(fā)菜野外 栽培方法就顯得極為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種更為簡(jiǎn)便、高效，適合大規(guī)模培養(yǎng)的提高發(fā)狀念珠藻 野外栽培生長(zhǎng)速率的方法。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 1)制備發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種液將發(fā)狀念珠藻細(xì)胞經(jīng)分離純化后得到發(fā)狀念 珠藻單細(xì)胞，發(fā)狀念珠藻液體擴(kuò)大培養(yǎng)條件為，光照強(qiáng)度90iimolm—2s—、光暗比12 : 12，有 光照時(shí)溫度25t:，無光照時(shí)1(TC，在BG-11。培養(yǎng)液中培養(yǎng)15-20天得到發(fā)狀念珠藻菌體， 將所得發(fā)狀念珠藻菌體接種于含有質(zhì)量濃度為0. 01% -0. 5%親水性多糖的BG-ll。培養(yǎng)基 中，其吸光度A41。 = 0. 4-0.8，即制成發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種菌源； 2)發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞在野外沙漠或荒漠上的培養(yǎng)將發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種菌
源噴灑于野外沙漠或荒漠上，每日早晨噴灑一次水分，噴灑的水分使固體基質(zhì)表面濕潤(rùn)即
可，直至30天后，發(fā)狀念珠藻形成肉眼可見的小群落即可停止每天噴灑水分，改為每隔5天
噴灑水分，60天后小群落逐漸連接成片，停止灑水任其自然生長(zhǎng)。 本發(fā)明的親水性多糖為阿拉伯膠、果膠、羧甲基纖維素、黃原膠或海藻酸鈉。 本發(fā)明通過添加親水性胞外多糖來調(diào)節(jié)發(fā)狀念珠藻細(xì)胞與沙粒的潤(rùn)濕性，提高發(fā)
3狀念珠藻在沙漠或荒漠上的生長(zhǎng)速率。在沙漠或荒漠上，沙粒本身雖具有一定的潤(rùn)濕性能， 但并不是最佳的，添加親水性的胞外多糖可使發(fā)狀念珠藍(lán)細(xì)胞與固體依附材料之間的潤(rùn)濕 性能達(dá)到更好，更適合發(fā)狀念珠藻在固體材料上的生長(zhǎng)。經(jīng)過一定時(shí)間的野外培養(yǎng)，發(fā)狀念 珠藻細(xì)胞群落逐漸增多和增大，并通過自身代謝分泌胞外多糖與沙粒粘結(jié)形成生物結(jié)皮， 提高了發(fā)狀念珠藻在荒漠治理中的生態(tài)保護(hù)作用。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1 :1)制備發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種液將發(fā)狀念珠藻細(xì)胞經(jīng)分離純化后得 到發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞，發(fā)狀念珠藻液體擴(kuò)大培養(yǎng)條件為，光照強(qiáng)度90 molm—2s—、光暗比 12 : 12，有光照時(shí)溫度25t:，無光照時(shí)l(rC，在BG-ll。培養(yǎng)液中培養(yǎng)15-20天得到發(fā)狀念 珠藻菌體，將所得發(fā)狀念珠藻菌體接種于含有質(zhì)量濃度為0. 01 %阿拉伯膠的BG-11。培養(yǎng)基 中，其吸光度A41。 = 0.4，即制成發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種菌源； 2)發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞在野外沙漠或荒漠上的培養(yǎng)將發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種菌 源噴灑于野外沙漠或荒漠上，每日早晨噴灑一次水分，噴灑的水分使固體基質(zhì)表面濕潤(rùn)即 可，直至30天后，發(fā)狀念珠藻形成肉眼可見的小群落即可停止每天噴灑水分，改為每隔5天 噴灑水分，60天后小群落逐漸連接成片，停止灑水任其自然生長(zhǎng)。 實(shí)施例2 :1)制備發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種液將發(fā)狀念珠藻細(xì)胞經(jīng)分離純化后得 到發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞，發(fā)狀念珠藻液體擴(kuò)大培養(yǎng)條件為，光照強(qiáng)度90 i！ molm—2s—、光暗比 12 : 12，有光照時(shí)溫度25t:，無光照時(shí)l(rC，在BG-ll。培養(yǎng)液中培養(yǎng)15-20天得到發(fā)狀念 珠藻菌體，將所得發(fā)狀念珠藻菌體接種于含有質(zhì)量濃度為0. 3 %果膠的BG-11。培養(yǎng)基中，其 吸光度A41。 = 0. 6，即制成發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種菌源； 2)發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞在野外沙漠或荒漠上的培養(yǎng)將發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種菌 源噴灑于野外沙漠或荒漠上，每日早晨噴灑一次水分，噴灑的水分使固體基質(zhì)表面濕潤(rùn)即 可，直至30天后，發(fā)狀念珠藻形成肉眼可見的小群落即可停止每天噴灑水分，改為每隔5天 噴灑水分，60天后小群落逐漸連接成片，停止灑水任其自然生長(zhǎng)。 實(shí)施例3 :1)制備發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種液將發(fā)狀念珠藻細(xì)胞經(jīng)分離純化后得 到發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞，發(fā)狀念珠藻液體擴(kuò)大培養(yǎng)條件為，光照強(qiáng)度90 ii molm—2s—、光暗比 12 : 12，有光照時(shí)溫度25t:，無光照時(shí)l(rC，在BG-ll。培養(yǎng)液中培養(yǎng)15-20天得到發(fā)狀念 珠藻菌體，將所得發(fā)狀念珠藻菌體接種于含有質(zhì)量濃度為0. 5%羧甲基纖維素的BG-ll。培 養(yǎng)基中，其吸光度A41。 = 0.8，即制成發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種菌源； 2)發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞在野外沙漠或荒漠上的培養(yǎng)將發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種菌 源噴灑于野外沙漠或荒漠上，每日早晨噴灑一次水分，噴灑的水分使固體基質(zhì)表面濕潤(rùn)即 可，直至30天后，發(fā)狀念珠藻形成肉眼可見的小群落即可停止每天噴灑水分，改為每隔5天 噴灑水分，60天后小群落逐漸連接成片，停止灑水任其自然生長(zhǎng)。 實(shí)施例4 :1)制備發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種液將發(fā)狀念珠藻細(xì)胞經(jīng)分離純化后得 到發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞，發(fā)狀念珠藻液體擴(kuò)大培養(yǎng)條件為，光照強(qiáng)度90 ii molm—2s—、光暗比 12 : 12，有光照時(shí)溫度25t:，無光照時(shí)l(rC，在BG-ll。培養(yǎng)液中培養(yǎng)15-20天得到發(fā)狀念 珠藻菌體，將所得發(fā)狀念珠藻菌體接種于含有質(zhì)量濃度為0. 08%黃原膠的BG-ll。培養(yǎng)基 中，其吸光度A41。 = 0. 5，即制成發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種菌源；
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2)發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞在野外沙漠或荒漠上的培養(yǎng)將發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種菌 源噴灑于野外沙漠或荒漠上，每日早晨噴灑一次水分，噴灑的水分使固體基質(zhì)表面濕潤(rùn)即 可，直至30天后，發(fā)狀念珠藻形成肉眼可見的小群落即可停止每天噴灑水分，改為每隔5天 噴灑水分，60天后小群落逐漸連接成片，停止灑水任其自然生長(zhǎng)。 實(shí)施例5 :1)制備發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種液將發(fā)狀念珠藻細(xì)胞經(jīng)分離純化后得 到發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞，發(fā)狀念珠藻液體擴(kuò)大培養(yǎng)條件為，光照強(qiáng)度90 i！ molm—2s—、光暗比 12 : 12，有光照時(shí)溫度25t:，無光照時(shí)l(rC，在BG-ll。培養(yǎng)液中培養(yǎng)15-20天得到發(fā)狀念 珠藻菌體，將所得發(fā)狀念珠藻菌體接種于含有質(zhì)量濃度為O. 15X海藻酸鈉的BG-11。培養(yǎng)基 中，其吸光度A41。 = 0. 7，即制成發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種菌源； 2)發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞在野外沙漠或荒漠上的培養(yǎng)將發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種菌 源噴灑于野外沙漠或荒漠上，每日早晨噴灑一次水分，噴灑的水分使固體基質(zhì)表面濕潤(rùn)即 可，直至30天后，發(fā)狀念珠藻形成肉眼可見的小群落即可停止每天噴灑水分，改為每隔5天 噴灑水分，60天后小群落逐漸連接成片，停止灑水任其自然生長(zhǎng)。 本發(fā)明是將液體擴(kuò)大培養(yǎng)的發(fā)菜單細(xì)胞接種于含有0. 01% -0. 5%多糖的BG-ll。 培養(yǎng)基中作為接種菌源，通過多糖類物質(zhì)(如阿拉伯膠，果膠，羧甲基纖維素，黃原膠、海藻 酸鈉等多糖)的親水性來改變發(fā)狀念珠藻與沙粒依附基質(zhì)表面之間的潤(rùn)濕性，調(diào)節(jié)發(fā)狀念 珠藻從周圍環(huán)境獲取水分的供需狀況，從而提高發(fā)狀念珠藻在野外栽培中的生長(zhǎng)速率，最 終通過自身代謝分泌胞外多糖使發(fā)狀念珠藻與沙粒粘結(jié)形成生物結(jié)皮，發(fā)揮發(fā)狀念珠藻在 荒漠治理中的生態(tài)保護(hù)作用。
權(quán)利要求
一種提高發(fā)狀念珠藻野外栽培生長(zhǎng)速率的方法，其特征在于1)制備發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種液將發(fā)狀念珠藻細(xì)胞經(jīng)分離純化后得到發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞，發(fā)狀念珠藻液體擴(kuò)大培養(yǎng)條件為，光照強(qiáng)度90μmolm-2s-1，光暗比12∶12，有光照時(shí)溫度25℃，無光照時(shí)10℃，在BG-110培養(yǎng)液中培養(yǎng)15-20天得到發(fā)狀念珠藻菌體，將所得發(fā)狀念珠藻菌體接種于含有質(zhì)量濃度為0.01％-0.5％親水性多糖的BG-110培養(yǎng)基中，其吸光度A410＝0.4-0.8，即制成發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種菌源；2)發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞在野外沙漠或荒漠上的培養(yǎng)將發(fā)狀念珠藻單細(xì)胞接種菌源噴灑于野外沙漠或荒漠上，每日早晨噴灑一次水分，噴灑的水分使固體基質(zhì)表面濕潤(rùn)即可，直至30天后，發(fā)狀念珠藻形成肉眼可見的小群落即可停止每天噴灑水分，改為每隔5天噴灑水分，60天后小群落逐漸連接成片，停止灑水任其自然生長(zhǎng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高發(fā)狀念珠藻野外栽培生長(zhǎng)速率的方法，其特征在于所述的親水性多糖為阿拉伯膠、果膠、羧甲基纖維素、黃原膠或海藻酸鈉。
全文摘要
一種提高發(fā)狀念珠藻野外栽培生長(zhǎng)速率的方法，是在野外沙漠或荒漠上大規(guī)模培養(yǎng)發(fā)狀念珠藻時(shí)，通過添加多糖類物質(zhì)(如阿拉伯膠，果膠，羧甲基纖維素，黃原膠、海藻酸鈉等親水性多糖)來改變發(fā)狀念珠藻與固體依附基質(zhì)表面之間的潤(rùn)濕性，調(diào)節(jié)發(fā)狀念珠藻從周圍環(huán)境獲取水分的供需狀況，從而提高發(fā)狀念珠藻在野外栽培中的生長(zhǎng)速率，最終通過自身代謝分泌胞外多糖使發(fā)狀念珠藻與沙粒粘結(jié)形成生物結(jié)皮，發(fā)揮發(fā)狀念珠藻在荒漠治理中的生態(tài)保護(hù)作用。本發(fā)明具有簡(jiǎn)單易行，操作簡(jiǎn)便，發(fā)狀念珠藻細(xì)胞成活率高，適宜大規(guī)模培養(yǎng)等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C12N1/12GK101717726SQ20091025452
公開日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者尹文翠, 王岳, 陳雪峰 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)