- 4 次围观
促生植物生长的细菌内生菌代表了一种可持续的策略，可在减少对合成肥料和农药依赖的同时提高农业生产力。本研究聚焦于两株内生细菌菌株R11F和R19M的基因组学与功能特征，二者分别分离自菜豆和玉米根部。基于16S rRNA基因序列、平均核苷酸一致性（ANI）以及基因组间距离计算（GGDC）的比较分析，将两株分离菌均归类为帕氏假单胞菌（Pseudomonas palleroniana）。比较基因组学分析显示，两者基因组高度保守，并含有与植物定殖、磷溶解、胁迫适应、重金属抗性和烃类降解相关的基因。进一步的基因组挖掘分别在R11F和R19M中鉴定出17个和18个生物合成基因簇（BGC），包括非核糖体肽合成酶（NRPS）、荧光铁载体（pyoverdine）、非核糖体肽类金属载体（NRP-metallophores）、RiPP样化合物、芳基多烯、β-内酯、萜类化合物、NAGGN以及氰化氢。研究在R11F中鉴定出与syringomycin和viscosin生物合成相关的菌株特异性BGC，而R19M则含有与asplenin和kolossin生物合成相关的基因簇。体外试验验证了两株菌产生吲哚、溶解磷酸盐和产生铁载体的能力，以及其在无氮培养基中生长的能力。两株菌均显著抑制了尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）、樟疫霉（Phytophthora cinnamomi）和胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）的生长。此外，植物接种试验表明，两株菌具有依赖宿主的促生长作用，其中R11F在番茄、小麦和小扁豆中表现出对植物生长参数最为稳定的改善效果。总体而言，比较基因组学与实验验证的结合表明，P. palleroniana R11F和R19M具有与植物促生长、病原体抑制、盐胁迫适应和生物修复相关的互补性状。
促生长细菌内生菌代表了一种可持续的策略，可在减少对合成肥料和农药依赖的同时提高农业生产力。本研究重点对分别从豆科植物和玉米根部中分离获得的两株内生细菌菌株R11F和R19M进行了基因组学与功能特征分析。基于16S rRNA基因序列、平均核苷酸一致性（ANI）以及基因组间距离计算（GGDC）的比较分析，将两株分离菌均归类为帕勒罗氏假单胞菌（Pseudomonas palleroniana）。比较基因组学分析显示，两株菌具有高度保守的基因组，其中包含与植物定殖、磷溶解、胁迫适应、重金属抗性和烃类降解相关的基因。进一步的基因组挖掘在R11F和R19M中分别鉴定出17个和18个生物合成基因簇（BGCs），包括非核糖体肽合成酶（NRPS）、吡维啶、非核糖体肽-金属载体（NRP-metallophores）、RiPP样化合物、芳基多烯、β-内酯、萜类化合物、NAGGN以及氰化氢等相关基因簇。在R11F中鉴定出与丁香霉素和黏菌素生物合成相关的菌株特异性BGCs，而R19M则携带与asplenin和kolossin生物合成相关的基因簇。体外试验确认了两株菌均具有吲哚产生、磷溶解和铁载体产生能力，并且能够在无氮培养基中生长。两株菌均显著抑制了尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）、樟疫霉（Phytophthora cinnamomi）和胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）的生长。此外，植物接种试验表明，两株菌具有宿主依赖性的促生长作用，其中R11F在番茄、小麦和小扁豆中对植物生长参数表现出最为一致的改善效果。总体而言，比较基因组学与实验验证的结合表明，P. palleroniana R11F和R19M具有互补性状，这些性状与植物生长促进、病原菌抑制、盐胁迫适应和生物修复相关。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.28.747936v1?rss=1
🏷️ 假单胞菌内生菌 比较基因组学 植物促生 生物防治 生物合成基因簇 植物-微生物互作