農業(yè)微生物是土壤健康的“守護者”和作物增產的“發(fā)動機”。但在科研中，如何從復雜的土壤或植物樣本中精準分離目標菌株？如何驗證其功能？

微基生物專注農業(yè)微生物分離培養(yǎng)-菌株鑒定-功能驗證-組學解析全鏈條技術服務，覆蓋土壤、植物、堆肥等全類型樣本。高效分離獲得純培養(yǎng)功能菌株，助力科研院所與高?？焖佾@得優(yōu)質菌株資源，支撐高分文章發(fā)表與菌劑產品開發(fā)。

土壤微生物的使用研究與應用過程

 

一、微基生物提供廣篩型（探索未知）、靶向型（定向挖掘）分離培養(yǎng)服務

微基生物提供微生物需氧/厭氧活菌保存液，保障樣本運輸與菌株保存活性。

二、常見功能菌株類型

 

三、文獻分享  冬小麥根際促生細菌篩選

標題：Study on the isolation of rhizosphere bacteria and the mechanism of growth promotion in winter wheat in response to drought stress

期刊：Frontiers in Plant Science（2025年8月）

DOI：10.3389/fpls.2025.1595554

核心亮點：從冬小麥根際分離7株促生細菌，系統(tǒng)評價固氮、解磷、產IAA、ACC脫氨酶、鐵載體等功能；通過盆栽試驗驗證3株高效菌株對小麥抗旱與生長的促進效應；結合全基因組測序與比較基因組分析，首次揭示海藻糖合成、滲透調節(jié)、磷轉運等基因簇介導的抗旱促生機制，為小麥抗旱生物菌劑開發(fā)提供優(yōu)質菌種與理論支撐。

1.樣本類型：冬小麥根際土壤（根際細菌分離）；冬小麥根組織（分離內生菌）。

2.細菌分離培養(yǎng)流程

冬小麥根內生細菌分離：根組織無菌水沖洗5min→70%酒精30s→1/100（v/v）次氯酸鈉處理3min→無菌水沖洗5次，LB平板驗證無菌落；消毒后根組織于無菌水培養(yǎng)皿過夜，復蘇內生菌。取1mL根組織研磨懸液加入99mL無菌水/PBS，30℃、160rpm振蕩2h，梯度稀釋至10^-8。選取10^-6、10^-7、10^-8梯度，各取100μL涂布TSA平板，連續(xù)培養(yǎng)2周，標記單菌落。

根際細菌分離：根際土壤經梯度稀釋后，采用稀釋涂布平板法在TSA培養(yǎng)基上分離純化，獲得單菌落菌株。

3.功能驗證技術方法

1）促生功能體外測定：固氮、解磷、鐵載體、IAA、ACC脫氨酶的體外測定。

2）盆栽抗旱試驗：設置正常與干旱脅迫組，測定株高、根長等生長指標。

3）基因組與功能基因分析：全基因組測序+比較基因組分析，定位關鍵基因簇。

4）菌株耐旱性測定：PEG6000模擬干旱（5%~30%），測定OD₆₀₀評價生長情況。

三、結果與圖表解讀

1. 菌株分離與鑒定：7 株放線菌門功能菌成功篩選

基于16S rRNA基因的菌株系統(tǒng)發(fā)育樹

基于16S rRNA基因測序構建系統(tǒng)發(fā)育樹，成功分離7株根際細菌，均屬于放線菌門：Microbacterium、Arthrobacter、Paenarthrobacter等屬。

2. 促生功能驗證：3 株菌具備全能促生特性

表1 7株細菌的促生功能指標

4株菌具有解磷能力，T19解磷量最高（51.81mg/L）；I2、R4、K2同時具備固氮、解磷、產IAA、鐵載體、ACC脫氨酶五大功能；I2鐵載體活性最高（37.32%），R4 ACC脫氨酶活性最強。

3. 干旱脅迫下促生效果：K2菌株抗旱潛力突出

 

不同菌株對小麥株高與根長的影響

正常條件下I2、R4、K2使小麥株高分別提升5.17%、13.02%、12.14%；干旱條件下僅K2顯著促進根系生長，根長提升11.94%，抗旱優(yōu)勢突出。

4. 基因組解析：功能基因簇揭示促生抗旱機制

3株高效菌株KEGG功能注釋

I2、R4、K2 菌株基因組圈圖

對I2、R4、K2進行全基因組測序與KEGG注釋：3株菌基因組均富集碳水化合物代謝、氨基酸代謝、次生代謝產物合成核心通路，具備完整的環(huán)境適應與促生遺傳基礎；菌株含解磷（pstABCS）、固氮（nifUHJ）、ACC 脫氨酶（accABD）、海藻糖合成（treXYZ/ostAB）等功能基因簇，其中K2獨有多重海藻糖合成通路，是其抗旱能力突出的核心原因。

本研究建立分離→功能篩選→盆栽驗證→基因組解析”完整體系，篩選出的高效抗旱促生菌株，為小麥生物菌劑開發(fā)提供優(yōu)質菌種與理論支撐。

農業(yè)微生物研究旨在通過分離、培養(yǎng)并篩選具有促進農作物增產、防治病害和調節(jié)土壤肥力等優(yōu)良功效的微生物菌株，微基生物以專業(yè)的技術及多年經驗累積為農業(yè)微生物菌株的研究提供更高效的解決方案，助力科研實驗。

參考文獻

1. Luo C H, He Y J, Chen Y P. Rhizosphere microbiome regulation: Unlocking the potential for plant growth[J]. Curr Res Microb Sci, 2024, 8:100322.

2. Zhang L J, Pan Y S, Qi Y J, et al. Study on the isolation of rhizosphere bacteria and the mechanism of growth promotion in winter wheat in response to drought stress[J]. Front Plant Sci, 2025, 16:1595554.