靶向编辑慢生根瘤菌ACC脱氨酶基因：提升植物抗逆性与生长潜能的新策略

为解决环境胁迫下作物产量受限的难题，来自奥本大学的研究团队通过基因编辑技术对花生根瘤慢生根瘤菌(Bradyrhizobium sp.) Strain 9的ACC脱氨酶基因(acdS)进行精准改造。利用sacB反向筛选系统构建了acdS敲除株和过表达株（酶活性提升5倍），证实修饰菌株在保持固氮共生功能的同时，显著增强乙烯前体(ACC)降解能力。该研究为开发生物接种剂提升作物抗逆性提供了新思路。

　　

在人口激增与耕地缩减的双重压力下，如何通过微生物工程提升作物抗逆性成为农业科学前沿课题。慢生根瘤菌(Bradyrhizobium)除固氮功能外，其1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶(acdS)能分解植物应激激素乙烯的前体，但天然菌株的ACC降解效率亟待提升。

研究团队从花生根瘤中分离获得慢生根瘤菌Strain 9，率先建立基于蔗糖致死基因(sacB)的反向筛选体系。通过精准敲除acdS基因，发现突变株ACC降解能力骤降；继而采用强启动子+优化核糖体结合位点(RBS)策略构建过表达工程菌，使ACC脱氨酶活性飙升至野生型的5倍。值得注意的是，接种实验显示基因修饰并未影响菌株与花生的共生结瘤能力，固氮功能保持完整。

这项突破性工作不仅验证了sacB系统在根瘤菌基因组编辑中的高效性，更首次实现acdS基因的定向强化。工程菌株通过"乙烯刹车"机制缓解干旱等胁迫对植物的伤害，为设计新一代生物肥料奠定基础。奥本大学已就该技术提交临时专利申请，标志着微生物增效技术在可持续农业中的应用迈入新阶段。