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文獻來源：Exploring the Cultivable Fraction of the Bacterial Microbiome from Tomato Plants for Growth-Promoting and Biocontrol Traits Toward Bioinput Development 期刊：Agriculture | 發(fā)表時間：2026年3月 |
一、研究背景與意義
研究以溫室番茄為材料，解析土體土、根際土、根內(nèi)生、莖內(nèi)生、果實內(nèi)生5類微生境可培養(yǎng)細菌，建立性能導向的高效篩選體系，挖掘可直接用于生物制劑開發(fā)的功能菌株。
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微基生物可承接同類技術服務：提供專業(yè)的樣本采集指導、微生物分離培養(yǎng)、功能菌株篩選及驗證一站式服務。 咨詢熱線：021-50763698 |
二、樣本來源與處理
樣本類型：番茄土體土（BS）、根際土（Rh）、根（Rt）、莖（St）、果實（Fr）；
采集方式：溫室番茄四穗果采收期采樣，每類設置3個混合重復，無菌采集、冰盒轉(zhuǎn)運；
前處理：土壤樣品振蕩稀釋；植物組織經(jīng)梯度表面消毒，無菌水沖洗至無菌落生長，確保獲得純內(nèi)生菌。
三、實驗設計思路
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1.細菌分離、培養(yǎng)與保藏
? 稀釋涂布：稱取土壤樣本加入含0.1% Tween 80的PBS緩沖液，150rpm振蕩40min，10-1~10-6梯度稀釋；組織樣本消毒后無菌研磨，梯度稀釋；取100μL稀釋液，三倍重復涂布于R2A篩選培養(yǎng)基。
? 培養(yǎng)條件：30℃黑暗培養(yǎng)48–72h。
? 菌株篩選：按菌落顏色、形狀、質(zhì)地、邊緣等形態(tài)差異，挑取單菌落，多次劃線純化。
? 保藏：純化菌株用20%甘油，-80℃超低溫保藏。定量：CFU/g計算各微生境細菌豐度。
2.功能驗證技術方法
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功能維度 |
檢測指標與方法 |
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定殖能力 |
纖維素酶/果膠酶（透明圈法）、生物膜（結(jié)晶紫定量法） |
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生防功能 |
生防酶（透明圈法）、平板對峙、孢子萌發(fā)抑制、活體防效 |
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促生功能 |
解磷（溶磷圈法）、鐵載體（CAS檢測法）、固氮、生長素（Salkowski比色法） |
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菌種鑒定 |
16S rRNA基因擴增測序，BLAST比對 |
四、結(jié)果與圖表解讀
1. 細菌豐度與群落組成
圖1 番茄不同微生境可培養(yǎng)細菌豐度與分離株組成
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核心結(jié)論：細菌豐度梯度：根際土>土體土>根內(nèi)生>莖內(nèi)生>果實內(nèi)生；共分離259株可培養(yǎng)細菌，根際、莖、根分離株最多；內(nèi)生菌以變形菌門、厚壁菌門、放線菌門為主，Bacillus、Pseudomonas為絕對優(yōu)勢屬。 |
2.植物定殖潛力評價
圖2 定殖相關性狀在各微生境的分布
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核心結(jié)論：纖維素酶、果膠酶陽性株集中在根際；強生物膜菌株多來自根、莖內(nèi)生；植株微生境定殖能力顯著高于土體土，高定殖菌株均來自植物組織。 |
3. 生防功能評價
圖3 生防功能體外表征與多變量分析
圖4 灰圖4霉孢子萌發(fā)抑制與生菜苗期生防效果
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核心結(jié)論：35.1%菌株對病原菌有拮抗作用，60%以上來自植株微生境；14株具有廣譜拮抗能力，可抑制4種靶標真菌；活體試驗中，病原菌對照發(fā)病率≈80%，高效菌株處理降至2%–9%，防效極顯著。 |
4. 促生功能評價
圖5 促生功能分布與多變量分析
圖6 苗期促生效果
圖7 生產(chǎn)期促生效果
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核心結(jié)論：解磷、鐵載體、固氮、生長素合成功能在植株微生境中富集；苗期Bacillus菌株使生菜生物量+54%，番茄+38%；生產(chǎn)期生菜商品重+21%–37%；番茄產(chǎn)量呈正向提升趨勢（+21%–25%），未達統(tǒng)計學差異。 |
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四、研究結(jié)論 本研究通過系統(tǒng)解析番茄5類微生境可培養(yǎng)細菌，建立復合指數(shù)篩選體系，證實內(nèi)生菌是功能菌株核心庫，篩選獲得的Bacillus、Pseudomonas等屬菌株兼具強促生與廣譜生防能力，可顯著提升作物產(chǎn)量并降低病害發(fā)生率，為農(nóng)業(yè)生物制劑開發(fā)提供了標準化的菌株篩選與驗證框架。 |
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微基生物可承接的同類技術服務項目
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服務項目 |
服務內(nèi)容 |
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植物微生物組分離培養(yǎng) |
根際/內(nèi)生/葉際細菌、真菌、放線菌純培養(yǎng)服務 |
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功能菌株高通量篩選 |
促生、解磷、固氮、產(chǎn)鐵載體、拮抗病原菌等定向篩選 |
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菌種鑒定 |
16S/ITS/18S rRNA測序，屬/種水平精準鑒定 |
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活體功能驗證 |
實驗室盆栽+田間小區(qū)促生/防病效果評價 |
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生物制劑開發(fā) |
功能菌劑配方優(yōu)化、載體篩選、穩(wěn)定性測試 |
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參考文獻
Santiago Adolfo Vio, et al. Exploring the Cultivable Fraction of the Bacterial Microbiome from Tomato Plants for Growth-Promoting and Biocontrol Traits Toward Bioinput Development. Agriculture, 2026, 16, 610.
