缓生根瘤菌BA2株全基因组解析：为豆科植物共生固氮与耐逆机制提供新见解

本研究报道了从Retama dasycarpa根瘤中分离的Bradyrhizobium lupini BA2株完整基因组序列。作为公共数据库中首个高质量B. lupini参考基因组，该研究通过纳米孔测序技术完成染色体（7.97 Mb）和质粒（495 kb）的环化组装，经注释揭示7,532个CDS和55个RNA基因。系统基因组学分析确认其与近缘株LLZ14的ANI达98.4%（dDDH 84.9%），为解析该菌株共生固氮、耐水胁迫及植物促生机制提供了关键基因组资源。

　　

在这项研究中，科研团队完成了从Retama dasycarpa根瘤分离的缓生根瘤菌（Bradyrhizobium lupini）BA2菌株全基因组测序。作为公共数据库中唯一高质量的B. lupini完整基因组，该组装结果被确立为物种参考标准。

缓生根瘤菌属（Bradyrhizobium spp.）是一类能与豆科植物共生固氮的革兰氏阴性菌。BA2菌株分离自摩洛哥阿特拉斯山脉Ait Benammar地区（北纬31°38′96.16″，西经7°40′86.57″）的Retama dasycarpa根瘤。研究人员采用氯化汞（HgCl₂）和乙醇进行根瘤表面灭菌，研磨后接种于酵母提取物-甘露醇琼脂（YEM）培养基，28°C培养10天后通过反复传代获得纯培养物。

该菌株表现出高效固氮能力和植物促生（PGP）特性，对水分胁迫具有较强耐受性。通过多位点序列分析（MLSA）鉴定其为B. lupini USDA 3051^T。基因组DNA提取自TY液体培养基培养5天的菌体，使用PureLink基因组DNA迷你试剂盒制备。采用牛津纳米孔技术（ONT）Rapid Barcoding测序试剂盒（SQK-RBK004）建库，GridION x5测序仪配合FLO-MIN106流动槽进行测序。

数据处理流程包括：通过MinKNOW软件（v.24.02.16）进行碱基识别，LongQC（v.1.2.1）质控评估，Porechop（v.0.2.4）去接头，nanofilt（v.2.8.0）过滤低质量读数。使用Flye（v.2.9.2）进行从头组装，Circlator（v1.5.5）调整环状序列起始位点（以dnaA基因为染色体起点）。后续通过racon（v.1.5.0）校正和Medaka（v.1.11.3）抛光获得共识序列。

完整度评估采用BUSCO（v.5.7.1）和Quast（v.5.2.0），注释通过NCBI原核基因组注释管道（PGAP）完成。平均核苷酸一致性（ANI）使用Pyani（v.0.2.12）计算，数字DNA-DNA杂交（dDDH）通过GGDC 3.0公式2估算。

最终获得包含两条环状 contig 的基因组：染色体（7,971,975 bp，GC含量63%）和质粒（495,480 bp，GC含量61.5%），测序深度达64倍。共注释出8,100个基因，包括7,532个蛋白质编码序列（CDS）和55个RNA基因（3个rRNA，48个tRNA，4个ncRNA）。系统基因组学分析显示，BA2菌株与最近缘菌株B. lupini LLZ14的ANI为98.4%，dDDH为84.9%，均超过物种界定阈值（ANI 95%-96%，dDDH 70%），证实其分类学地位并为后续功能基因组研究奠定基础。