解密内生细菌Pseudomonas retamae RB5T基因组：小麦促生机制及其在可持续农业中的应用潜力

本研究解析了从耐旱豆科植物Retama monosperma根瘤中分离的新种Pseudomonas retamae RB5T的全基因组，揭示了其通过产生IAA（18±3.48 μg/mL）、溶解磷酸盐（8.14±0.25 cm）、耐受6%盐度和42℃高温等机制促进小麦生长的潜力，为干旱地区可持续农业提供了新型微生物资源（PGPR）。

　　

Highlight

Pseudomonas retamaeRB5T菌株展现出多种植物促生（PGP）特性，包括吲哚乙酸（IAA）产量达18±3.48 μg/mL，磷酸盐溶解活性（8.14±0.25 cm清晰溶磷圈）。该菌耐受6%盐度，在42℃高温下仍能旺盛生长，并对病原真菌Fusarium oxysporum表现出拮抗活性。值得注意的是，在体外、温室和田间试验中，该菌株显著提高了小麦幼苗的地上部和根系生物量。

Discussion

Retama monosperma是一种固氮木本灌木，在沙丘生态系统中茁壮成长。其应对极端条件的卓越韧性使其成为生态系统恢复、荒漠化控制和沙丘稳定的关键候选者（Allen and Allen, 1981; Mu?oz Vallés et al., 2011）。尽管具有生态和农艺潜力（提供氮素和土壤稳定能力），但对R. monosperma的研究仍相对不足。过去十年中仅有的少量研究主要集中于其根瘤中共生固氮根瘤菌的多样性（Rodríguez-Echeverría和Pérez-Fernández, 2003; Boulila等, 2009; Guerrouj等, 2013; Selami等, 2014; Lamin等, 2021）。然而，最近的研究开始揭示其根瘤中非根瘤菌内生细菌的存在，例如Bacillus megaterium（Dahmani等, 2020）以及通过宏基因组学发现的Pseudomonas、Niastella、Shewanella等属的细菌（Iyer和Rajkumar, 2017; Brown等, 2020; Hassen等, 2025）。这些发现表明，R. monosperma的根瘤是一个复杂的微生物栖息地，其内的细菌群落可能共同贡献于宿主植物的适应性和健康。在此背景下，我们最近从R. monosperma根瘤中分离并鉴定了一株新的内生细菌——Pseudomonas retamaeRB5T（Selami等, 2025）。本研究旨在评估该菌株作为植物根际促生菌（PGPR）的生物技术潜力。我们的研究结果与近期强调植物相关Pseudomonas物种在可持续农业中关键作用的研究相呼应，特别是它们兼具提高生产力和增强胁迫恢复力的双重能力。

Conclusion

本研究揭示了从沿海沙丘Retama monosperma根瘤中分离的P. retamaeRB5T作为可持续小麦种植中一种有前途的植物促生细菌（PGPB）的潜力。基于基因组的功能分析揭示了许多与生长素生物合成、磷酸盐溶解、铁载体生产、渗透保护（osmoprotection）和抗真菌代谢物合成相关的基因。这些基因组特征与体外试验和体内（in planta）评估结果一致，证实了该菌株在促进植物生长和增强胁迫耐受性方面的显著能力。因此，P. retamaeRB5T代表了一种有前景的、生态友好的生物资源，可用于制定策略，以在胁迫条件下，特别是干旱易发地区，促进植物生长和提高作物产量。未来的研究应探索其在不同作物和田间条件下的应用，并研究其与植物及其他土壤微生物的相互作用机制。