黑龙江菜豆根瘤中两株新型根瘤菌的发现与分类：Rhizobium binxianense sp. nov.和Rhizobium mulingense sp. nov.

本研究针对黑龙江菜豆根瘤中分离的根瘤菌多样性展开系统研究，通过多基因序列分析（16S rRNA、recA-atpD）、全基因组平均核苷酸同源性（ANI）和数字DNA杂交（dDDH）技术，鉴定出两株新种Rhizobium binxianense sp. nov.（模式菌株BJ04T ）和Rhizobium mulingense sp. nov.（模式菌株MC63T ）。其与近缘种的ANI/dDDH值均低于物种界定阈值（95%/70%），GC含量（61.16–61.56%）符合根瘤菌属特征。该研究为共生固氮微生物资源库提供了新成员，对农业微生物应用具有潜在价值。

　　

菜豆（Phaseolus vulgaris）作为全球重要的豆科作物，其产量与品质高度依赖于与根瘤菌的共生固氮作用。然而，不同地理环境下根瘤菌种群存在显著差异，中国东北黑土区的菜豆根瘤菌资源尚未充分挖掘。传统分类学依赖表型特征和单一基因序列，难以准确界定新种，而现代基因组学技术（如ANI/dDDH）为微生物分类提供了更精确的工具。

河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所的研究团队从黑龙江菜豆根瘤中分离出8株根瘤菌，通过整合多基因系统发育分析（16S rRNA、recA-atpD）、全基因组比较和化学分类学方法，发现这些菌株分属两个新谱系：一组（BJ04^T
等5株）与Rhizobium chutanense C5^T
邻近，另一组（MC63^T
等3株）与Rhizobium croatiense 13T^T
亲缘最近。关键基因组指标显示，BJ04^T
与R. chutanense的ANI值为93.2%（低于95%阈值），dDDH为51.3%（低于70%阈值）；MC63^T
与R. croatiense的ANI/dDDH值分别为94.1%/55.6%。菌体化学特征（主要脂肪酸为Summed feature 8）和表型特征（革兰氏阴性、需氧、无芽孢）均符合根瘤菌属定义。研究最终确立了两个新种：Rhizobium binxianense sp. nov.（模式菌株BJ04^T
=CCTCC AB 2022367^T
=JCM 35885^T
）和Rhizobium mulingense sp. nov.（模式菌株MC63^T
=CCTCC AB 2024025^T
=JCM 36652^T
），成果发表于《Systematic and Applied Microbiology》。

关键技术包括：1）根瘤菌分离纯化（YMA培养基培养）；2）多基因系统发育分析（16S rRNA和recA-atpD串联序列）；3）全基因组比较（基于ANI/dDDH计算）；4）化学分类学分析（脂肪酸组成、GC含量测定）。

Isolation, purification, and preservation of Rhizobia
从黑龙江菜豆根瘤中分离的菌株经多次纯化后，通过表型观察和基因测序初步分为两组，分别以BJ04^T
和MC63^T
为代表。

Phylogenetic analysis of 16S rRNA gene sequences and concatenated housekeeping gene sequences
16S rRNA基因相似度分析显示，BJ04^T
组与R. chutanense相似度为99.0%，MC63^T
组与R. croatiense相似度为99.2%。recA-atpD串联序列构建的系统发育树进一步支持两组菌株的分化。

Conclusion
研究首次报道了黑龙江黑土区菜豆根瘤中两种新型根瘤菌，其基因组特征和表型差异显著区别于已知种。这两个新种的发现不仅扩充了根瘤菌属的物种多样性，也为研究地理隔离对微生物进化的影响提供了案例。菌株保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC）和日本微生物保藏中心（JCM），为后续共生机制研究和农业接种剂开发奠定基础。