巴西卡廷加旱地芽孢杆菌基因组解析：植物促生与抗旱双功能菌株的发掘与应用

来自巴西的研究团队针对农业干旱胁迫问题，对卡廷加(Caatinga)旱地分离的5株芽孢杆菌(Bacillus)进行全基因组测序(WGS)，鉴定出2株贝莱斯芽孢杆菌(B. velezensis)和3株枯草芽孢杆菌(B. subtilis)，其基因组携带合成铁载体(siderophores)、胞外多糖(EPS)等抗旱相关基因，为开发生物肥料(PGPB)提供优质菌种资源。

　　

在应对全球干旱胁迫的农业挑战中，微生物接种剂正成为环境友好型解决方案。这项研究聚焦巴西卡廷加旱地生态区，从五地土壤样本中分离出具有特殊抗旱能力的芽孢杆菌菌株：经65°C热处理筛选后，菌株6E9、5D5被鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)，1H10、2E7、1A11属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。

这些菌株展现出卓越的环境适应能力——能在520-780 g/L山梨醇模拟的干旱条件下生长，通过铬天青(S)培养基检测证实其中性pH环境下铁载体合成能力，并具有体外产胞外多糖特性。研究团队采用BGISEQ-500平台进行150 bp双端测序，经SPAdes组装获得高质量基因组草图(contig数16-23个，N50最高达2.1 Mb)，BUSCO评估显示基因组完整性超99%。

基因组注释揭示这些菌株携带丰富的功能基因：5D5菌株含3,739个蛋白编码基因，1A11菌株则高达4,332个。特别值得注意的是，所有菌株均检测到与植物互作相关的转运RNA(tRNA，84-91个)和核糖体RNA(rRNA，10-18个)。通过TYGS系统比对，菌株与模式菌株ATCC 11774(B. subtilis)和JS25R(B. velezensis)的平均核苷酸相似性(ANI)达98.07%-98.51%。

这些基因组数据已存入NCBI数据库(登录号JBNHMZ000000000.1-JBNHMW000000000.1)，其携带的干旱响应基因簇为开发新一代生物肥料提供了分子基础，尤其适用于巴西半干旱地区的可持续农业发展。研究获得巴西农业研究公司(Embrapa)和米纳斯吉拉斯州研究基金会(Fapemig)的联合资助。