芽孢杆菌 X32 的分离与基因组特征表征：一种对脐橙幼苗具有促生长作用的强效溶磷细菌

《Archives of Microbiology》：Isolation and genomic characterization of Bacillus X32: a potent phosphate-solubilizing bacterium with growth-promoting effects on navel orange seedlings

　　

摘要

磷是植物生长的必需元素。然而，在自然界中，大部分磷以植物无法直接吸收的不溶性化合物形式存在，导致农业系统中磷缺乏。随着柑橘等经济作物需求的增加以及当前管理实践导致的土壤肥力下降，对环境友好型肥料以改善和恢复土壤状况的需求日益增加。本研究从赣南脐橙的根际土壤中分离出一株高效解磷菌株X32。系统的基因组分析表明，该菌株是芽孢杆菌属内一种推定的新物种，与斯比氏芽孢杆菌（Bacillus spizizenii）具有最近的系统发育关系。然而，平均核苷酸一致性（ANI = 93.18%）和数字DNA-DNA杂交（dDDH = 50.4%）值均低于物种划分的既定阈值，表明存在显著的基因组差异。全基因组测序进一步揭示，菌株X32携带多个可能与磷代谢相关的功能基因，包括无机磷酸盐溶解基因（如gdh和gltA）、磷酸盐转运基因（如glpT、pstA、pstB、pstC）和磷矿化基因（如phoA、phoD）。盆栽实验结果表明，接种菌株X32显著促进了脐橙幼苗的生长，表现为地上部和地下部鲜重和干重以及株高的显著增加。此外，菌株X32显著增强了抗氧化酶（SOD、CAT、POD）的活性，并调节了幼苗叶片中叶绿素b的含量，这些变化表明菌株X32可能增强植物的抗逆性并影响光合色素组成，但需要直接测量光合性能以进行确认。本研究为开发具有高效解磷和促生长功能的微生物肥料提供了理论基础，这有助于减少磷肥依赖并促进农业可持续发展。