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文献来源：Exploring the Cultivable Fraction of the Bacterial Microbiome from Tomato Plants for Growth-Promoting and Biocontrol Traits Toward Bioinput Development 期刊：Agriculture | 发表时间：2026年3月 |
一、研究背景与意义
研究以温室番茄为材料，解析土体土、根际土、根内生、茎内生、果实内生5类微生境可培养细菌，建立性能导向的高效筛选体系，挖掘可直接用于生物制剂开发的功能菌株。
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二、样本来源与处理
样本类型：番茄土体土（BS）、根际土（Rh）、根（Rt）、茎（St）、果实（Fr）；
采集方式：温室番茄四穗果采收期采样，每类设置3个混合重复，无菌采集、冰盒转运；
前处理：土壤样品振荡稀释；植物组织经梯度表面消毒，无菌水冲洗至无菌落生长，确保获得纯内生菌。
三、实验设计思路
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1.细菌分离、培养与保藏
• 稀释涂布：称取土壤样本加入含0.1% Tween 80的PBS缓冲液，150rpm振荡40min，10-1~10-6梯度稀释；组织样本消毒后无菌研磨，梯度稀释；取100μL稀释液，三倍重复涂布于R2A筛选培养基。
• 培养条件：30℃黑暗培养48–72h。
• 菌株筛选：按菌落颜色、形状、质地、边缘等形态差异，挑取单菌落，多次划线纯化。
• 保藏：纯化菌株用20%甘油，-80℃超低温保藏。定量：CFU/g计算各微生境细菌丰度。
2.功能验证技术方法
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功能维度 |
检测指标与方法 |
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定殖能力 |
纤维素酶/果胶酶（透明圈法）、生物膜（结晶紫定量法） |
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生防功能 |
生防酶（透明圈法）、平板对峙、孢子萌发抑制、活体防效 |
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促生功能 |
解磷（溶磷圈法）、铁载体（CAS检测法）、固氮、生长素（Salkowski比色法） |
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菌种鉴定 |
16S rRNA基因扩增测序，BLAST比对 |
四、结果与图表解读
1. 细菌丰度与群落组成
图1 番茄不同微生境可培养细菌丰度与分离株组成
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核心结论：细菌丰度梯度：根际土>土体土>根内生>茎内生>果实内生；共分离259株可培养细菌，根际、茎、根分离株最多；内生菌以变形菌门、厚壁菌门、放线菌门为主，Bacillus、Pseudomonas为绝对优势属。 |
2.植物定殖潜力评价
图2 定殖相关性状在各微生境的分布
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核心结论：纤维素酶、果胶酶阳性株集中在根际；强生物膜菌株多来自根、茎内生；植株微生境定殖能力显著高于土体土，高定殖菌株均来自植物组织。 |
3. 生防功能评价
图3 生防功能体外表征与多变量分析
图4 灰图4霉孢子萌发抑制与生菜苗期生防效果
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核心结论：35.1%菌株对病原菌有拮抗作用，60%以上来自植株微生境；14株具有广谱拮抗能力，可抑制4种靶标真菌；活体试验中，病原菌对照发病率≈80%，高效菌株处理降至2%–9%，防效极显著。 |
4. 促生功能评价
图5 促生功能分布与多变量分析
图6 苗期促生效果
图7 生产期促生效果
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核心结论：解磷、铁载体、固氮、生长素合成功能在植株微生境中富集；苗期Bacillus菌株使生菜生物量+54%，番茄+38%；生产期生菜商品重+21%–37%；番茄产量呈正向提升趋势（+21%–25%），未达统计学差异。 |
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四、研究结论 本研究通过系统解析番茄5类微生境可培养细菌，建立复合指数筛选体系，证实内生菌是功能菌株核心库，筛选获得的Bacillus、Pseudomonas等属菌株兼具强促生与广谱生防能力，可显著提升作物产量并降低病害发生率，为农业生物制剂开发提供了标准化的菌株筛选与验证框架。 |
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微基生物可承接的同类技术服务项目
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服务项目 |
服务内容 |
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植物微生物组分离培养 |
根际/内生/叶际细菌、真菌、放线菌纯培养服务 |
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功能菌株高通量筛选 |
促生、解磷、固氮、产铁载体、拮抗病原菌等定向筛选 |
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菌种鉴定 |
16S/ITS/18S rRNA测序，属/种水平精准鉴定 |
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活体功能验证 |
实验室盆栽+田间小区促生/防病效果评价 |
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生物制剂开发 |
功能菌剂配方优化、载体筛选、稳定性测试 |
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参考文献
Santiago Adolfo Vio, et al. Exploring the Cultivable Fraction of the Bacterial Microbiome from Tomato Plants for Growth-Promoting and Biocontrol Traits Toward Bioinput Development. Agriculture, 2026, 16, 610.
