本發(fā)明涉及于藥用植物栽培，具體涉及在黃芩栽培方法及其微生物菌劑和應用。

背景技術：

1、黃芩屬藥用植物黃芩（ scutellaria?baicalensis?georgi）廣泛分布于中國、俄羅斯、蒙古、朝鮮、日本等國家的溫帶地區(qū)和熱帶山區(qū)。黃酮類成分是黃芩的主要藥理活性成分，此外黃芩還含有豐富的酚酸類、氨基酸類、多糖類、甾醇類、苯甲酸類等化學成分。其干燥根入藥，具有抗菌、抗病毒、抗炎、抗癌、降糖和神經(jīng)保護等功能。黃芩生物安全性高，不易產(chǎn)生抗藥性，臨床應用廣泛，具有廣闊的開發(fā)應用前景。

2、黃酮類成分是黃芩最主要的活性成分，具有較強的抗腫瘤、抗氧化、抗炎和抗病毒等活性。大多數(shù)黃酮類成分以黃酮苷類的形式存在，少部分以游離的黃酮苷元的形式存在。黃芩素、漢黃芩素和千層紙素a是含量較高的三種苷元。目前共分離出56種游離的黃酮苷元，其中，c-5和c-7類取代最為常見，此外，一些黃酮類在c-6和c-8位也可能出現(xiàn)甲氧基或羥基取代。黃芩苷是黃芩中含量最高的黃酮苷類成分，目前共成功分離出44種黃酮苷類成份。

3、采收季節(jié)和時間直接影響藥材的品質(zhì)，采收過早，藥材還未成熟，有效成分含量較低；采收過晚，藥材的有效成分已經(jīng)開始分解。隨著栽培年限的延長，黃芩木質(zhì)部逐漸腐朽枯萎，黃芩由“子芩”向“枯芩”轉(zhuǎn)化，苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、苯丙素等生物合成通路顯著下調(diào)，類黃酮、黃酮、黃酮醇、異黃酮和花青素等生物合成通路顯著上調(diào)，苷類成分逐漸轉(zhuǎn)化為苷元類成分。隨著黃芩連作年限的增加，土壤病原菌積累，土壤環(huán)境惡化，很可能導致黃芩的連作障礙。雖然通過增施化學肥料和噴灑農(nóng)藥可以在一定程度上改善連作帶來的黃芩根腐病等植物病害，但也容易導致農(nóng)藥殘留、土壤養(yǎng)分失衡、微生物多樣性減少、土壤病害加重等環(huán)境問題。而微生物菌劑或菌肥可以通過提供營養(yǎng)元素、促進根系發(fā)育、提高土壤肥力、增強植物抗逆性等多種方式，促進植物的高品質(zhì)生長，而且更加綠色環(huán)保，不會對土壤環(huán)境造成危害。已有研究發(fā)現(xiàn)，枯草芽孢桿菌可以作為黃芩根腐病和白粉病的生防菌，球狀巨孢囊霉( glomus?intraradices)和摩西球囊霉（ glomus?mosseae）可以促進黃芩產(chǎn)量的增加，近明球囊霉( glomus?claroideum)處理可以促進黃芩苷的積累，這為黃芩微生物菌劑的開發(fā)和應用提供了依據(jù)。但總體而言關于微生物菌劑處理對黃芩藥效物質(zhì)基礎的影響還少有研究。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種黃芩栽培方法，所述栽培方法用于同時實現(xiàn)加速黃芩地下干物質(zhì)的積累和提高黃酮苷元類成分含量，所述方法包括施加解淀粉芽孢桿菌的微生物菌劑。

2、在一種實施方式中，提供一種在上述方法中使用的微生物菌劑，所述微生物菌劑包括解淀粉芽孢桿菌。

3、在一種實施方式中，提供上述微生物菌劑在黃芩栽培中的應用。

4、在一種實施方式中，提供一種在上述方法中使用的微生物肥料，所述微生物菌劑包括解淀粉芽孢桿菌。

5、在一種實施方式中，提供上述微生物肥料在黃芩栽培中的應用。

6、基于根際微生物與藥用植物品質(zhì)形成的相關性，我們選擇了卷枝毛霉和解淀粉芽孢桿菌，首次從不同生長期（花期、果期、枯萎期）黃芩農(nóng)藝性狀、次生代謝產(chǎn)物積累情況、根際細菌和真菌群落組成的角度探究了二者對黃芩品質(zhì)形成的影響，結果發(fā)現(xiàn)二者對黃芩的品質(zhì)形成具有相似的影響。兩種菌劑調(diào)控可以加速黃芩地下干物質(zhì)的積累，延長采收期。原本在枯萎期達到最高產(chǎn)量，經(jīng)過菌劑處理后，在果期提前達到最高值，此時黃酮苷類成分顯著降低，而黃酮苷元類成分顯著升高。分析不同生長期黃芩根際微生物的變化情況可以發(fā)現(xiàn)，卷枝毛霉處理后，9月抗病原菌微生物豐度上升，而到了10-11月致病菌顯著富集。卷枝毛霉很可能削弱了根際微生物這一生物防線的保護作用，促進了病原菌在黃芩根際的定植。而解淀粉芽孢桿菌處理后促進氮循環(huán)和抗脅迫相關的微生物在黃芩根際富集。雖然兩種菌劑對黃芩的產(chǎn)量和品質(zhì)有相似的調(diào)控作用，但二者的作用機制很可能各不相同。卷枝毛霉處理后，喪失的核心微生物與黃酮苷的積累呈顯著正相關，與黃酮苷元的積累呈顯著負相關，因此卷枝毛霉很可能通過調(diào)控關鍵根際微生物的組成，調(diào)控黃芩品質(zhì)的形成。解淀粉芽孢桿菌的相對豐度直接與黃酮苷類成分呈顯著負相關，而與黃酮苷元類成分呈顯著正相關。因此解淀粉芽孢桿菌很可能通過調(diào)控ubgats和ubgts等促進苷元向苷類轉(zhuǎn)化的基因的表達，調(diào)控黃芩的品質(zhì)形成。本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，雖然兩種菌劑都可以調(diào)節(jié)黃芩次生代謝產(chǎn)物的積累，但卷枝毛霉會促進有害微生物的積累，不利于黃芩的長期栽培，而解淀粉芽孢桿菌可以促進有益菌在根際的富集，提高黃酮苷元類成分含量，因此是一種優(yōu)良的微生物菌劑。

7、本發(fā)明探究了卷枝毛霉處理組（mc）和解淀粉芽孢桿菌處理組（ba）兩種菌劑處理對黃芩農(nóng)藝性狀、次生代謝產(chǎn)物和根際微生物的影響。結果發(fā)現(xiàn)mc和ba可以使黃芩提前一個月達到最高產(chǎn)量。由于北方11月天氣寒冷，土壤凍結，給黃芩采收帶來了困難，因此菌劑處理不僅可以縮短種植時間，還可以延長黃芩的采收期。此外，菌劑處理使10月黃芩的黃酮苷類成分下降、苷元類成分積累。mc和ba的促生機制各不相同。ba豐度直接與黃芩黃酮類成分相關，而mc則是通過調(diào)節(jié)根際核心微生物的組成從而影響黃芩黃酮類成分的合成。一般研究認為黃芩苷元具有更高的抗氧化活性，因此兩種菌劑處理均有利于高品質(zhì)黃芩的生產(chǎn)。然而mc處理會增加黃芩根際致病菌的豐度，為黃芩的可持續(xù)栽培帶來威脅。ba菌劑處理會促進固氮抗病相關微生物的富集，相對更為綠色安全。因此相比之下，ba是一種促進黃芩次生代謝產(chǎn)物積累，而且有利于黃芩可持續(xù)栽培的優(yōu)良菌劑。

技術特征：

1.一種黃芩栽培方法，其特征在于，所述栽培方法用于同時實現(xiàn)加速黃芩地下干物質(zhì)的積累和提高黃酮苷元類成分含量，所述方法包括施加解淀粉芽孢桿菌的微生物菌劑。

2.一種在權利要求1的方法中使用的微生物菌劑，其特征在于，所述微生物菌劑包括解淀粉芽孢桿菌。

3.根據(jù)權利要求2所述的微生物菌劑在黃芩栽培中的應用。

4.一種在權利要求1的方法中使用的微生物肥料，其特征在于，所述微生物菌劑包括解淀粉芽孢桿菌。

5.根據(jù)權利要求4所述的微生物肥料在黃芩栽培中的應用。

技術總結
本發(fā)明提供一種黃芩栽培方法，所述栽培方法用于同時實現(xiàn)加速黃芩地下干物質(zhì)的積累和提高黃酮苷元類成分含量，所述方法包括施加解淀粉芽孢桿菌的微生物菌劑。本發(fā)明方法可以使黃芩提前一個月達到最高產(chǎn)量，本發(fā)明的菌劑處理不僅可以縮短種植時間，還可以延長黃芩的采收期；本發(fā)明不僅促進黃芩次生代謝產(chǎn)物積累，而且有利于黃芩可持續(xù)栽培。

技術研發(fā)人員：何春年,楊凱琳,張爭,鄭雅萍,肖培根
受保護的技術使用者：中國醫(yī)學科學院藥用植物研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/11/4