巨芽孢杆菌 EL9 的全基因组测序揭示了其多功能促生长特性的基因组学机制，并展示了该菌株在可持续农业中的应用潜力

《BMC Genomics》：Whole-genome sequencing of Priestia megaterium EL9 provides genomic insights into multifunctional growth-promoting traits and the strain’s potential for sustainable agriculture

　　

摘要

背景

长期连作、肥料利用率低以及营养贫瘠土壤中磷钾元素的固定，严重制约了烟草的可持续生产。具有强大环境适应性的多功能植物促生根际细菌（PGPR）为减少化肥投入提供了一种有前景的策略。

结果

从烟草根际分离得到一株多功能细菌菌株EL9，鉴定为Priestia megaterium。其显色值相当于55.47 mg·L?¹ IAA，可溶解427.60 mg·L?¹磷酸盐，并活化172.29 mg·L?¹钾。全基因组测序显示其拥有5.10 Mb的基因组，携带可能参与IAA合成的遗传特征，包括色氨酸合成基因簇和amiE基因。此外，还鉴定到与磷转运、硫酸盐同化以及核心碳/氮代谢相关的基因。盆栽实验表明，EL9显著提高了烟草、白菜和小麦根际土壤中IAA、有效磷和钾的含量，并促进了植物生长和根系发育。田间试验证实烟草农艺性状和烤叶品质得到改善。基因组安全性评估基于生物信息学分析未发现完整的或明显的致病性决定因子，此外，平板试验表明其对Fusarium oxysporum具有初步的拮抗活性。

结论

Priestia megaterium EL9是一种具有良好遗传特征谱系的有前景的多功能PGPR菌株，在三种作物（烟草、白菜和小麦）的盆栽实验和烟草田间试验中均显示出良好的促生效应，支持其作为可持续农业生物肥料的潜力。