一、研究背景与意义

研究以中国野生狗尾草起源中心7个地理位点的野生狗尾草为材料，解析其叶际细菌与真菌群落组成，明确微生物组组装的驱动因素，筛选与病原菌显著相关的核心功能菌株，构建跨界合成菌群并验证其对驯化谷子叶部病害的防控效果，为利用野生作物微生物资源改良驯化作物抗逆性提供理论与技术支撑。

二、样本来源与处理

样本类型：野生狗尾草叶片样本及对应土体土样本；

采集方式：中国野生狗尾草起源中心7个位点，每个位点设置6个重复样地（间隔5-10km），每个样地选取10株抽穗期野生狗尾草，叶片样品混合为1个重复，共42个叶片样本、42个土体土样本，无菌采集后-80℃保存；

前处理：叶片样本用无菌去离子水轻柔冲洗去除土壤污染，滤纸吸干表面水分；土体土样本用于理化性质分析。

三、实验设计思路

1.叶际微生物组测序与分析：细菌16S rRNA基因V5-V7区、真菌ITS1区测序；

2.功能菌株分离、鉴定与筛选

菌株分离培养：叶片组织研磨后梯度稀释，分别涂布于R2A培养基（细菌）、YPD培养基（酵母），25℃培养3-5d，根据菌落形态挑取单菌落纯化，-80℃保藏；

菌株鉴定：扩增细菌16S rRNA基因、酵母ITS序列，Sanger测序后进行物种注释；解析菌株种内多样性，去重复后获得纯菌株；

筛选标准：筛选属于核心微生物类群、且与叶部病原菌（链格孢菌等）丰度显著相关的菌株，最终选取23株细菌、23株酵母用于合成菌群构建。

3.合成菌群（SynComs）构建与功能验证

三种合成菌群设计：

1）BacSynCom（细菌合成菌群）：16株芽孢杆菌+6株泛菌+1株甲基杆菌

2）YeastSynCom（酵母合成菌群）：13株Filobasidium+8株Vishniacozyma+2株Sporobolomyces

3）BacYeastSynCom（跨界合成菌群）：上述全部46株细菌+酵母混合

功能验证方法：

1）离体叶片防效：谷子5叶期叶片，伤口接种SynComs→48h后接种链格孢菌→7d后测病斑面积

2）体外拮抗：平板对峙法，测定对4种病原菌（2株链格孢菌、黑附球菌、稻瘟菌）的菌丝抑制率

四、核心结果展示

1. 采样设计与技术路线总览

图1 采样流程、菌株分离与功能验证示意图

2. 环境与宿主遗传对微生物组的驱动作用

图2 7个采样位点地理分布与宿主遗传聚类

图3 环境因素与宿主遗传对叶际微生物组的影响

3. 叶际微生物组组装机制解析

图4 细菌与真菌群落组装过程分析

4. 核心微生物类群与病原菌相关性

图5 核心微生物类群与病原菌相关性分析

5. 合成菌群防病效果验证

图6 合成菌群对谷子叶部链格孢菌病害的防控效果

五、研究结论

本研究系统解析野生狗尾草叶际微生物组，发现土壤pH与宿主遗传共同驱动群落组装，筛选出与病原菌负相关的核心菌株，构建的跨界合成菌群可显著抑制谷子叶部病害，其中芽孢杆菌合成菌群防病效果最优，为野生微生物资源利用与生物制剂开发提供技术支撑。

微基生物可承接的同类技术服务项目

参考文献

Xiaoyu Zai, et al. Harnessing the phyllosphere microbiota of wild foxtail millet for designing beneficial cross-kingdom synthetic communities. ISME Communications, 2025, 5(1), ycaf066.

文献精读｜野生狗尾草叶际微生物组：核心菌株筛选与驯化谷子生物胁迫防控，首发于微基生物。

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。

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

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

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

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

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

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

微基生物可承接的同类技术服务项目

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.

文献精读｜番茄可培养细菌微生物组：促进生长+生物防治功能菌株筛选与生物制剂开发，首发于微基生物。

微生物生长曲线测定，可精准评估益生元对益生菌的促增殖能力、解析菌株生长规律，是筛选高效益生元、优化配方、验证功能的核心前提。

一、微生物生长曲线：读懂益生菌生长，评估益生元活性

微生物生长曲线以OD₆₀₀值（浊度，反映活菌浓度）为纵、培养时间为横，完整呈现益生菌在特定益生元环境下的四大生长阶段，每个阶段都直接反映益生元活性：

延滞期：益生菌适应环境，时间越短→益生元适配性越好、启动越快。

对数期：快速增殖，斜率/峰值越高→促增殖活性越强。

稳定期：活菌数稳定，平台越长→益生元供能久、活性维持好。

衰亡期：营养耗尽，下降快慢反映益生元利用效率。

★曲线长得快、长得旺、活得久=益生元强、配方优！告别单点数据，动态全周期、活性差异一目了然。

二、益生元活性研究：从筛选到验证，全链路科学评估

实验核心流程：筛选目标益生菌（双歧杆菌、乳杆菌等）→设置不同益生元浓度/类型梯度→动态监测菌株生长→量化关键指标（生长速率、ODmax、AUC）→判定益生元活性强弱。

1 益生元与菌株筛选

益生元：天然多糖（枸杞/海带多糖）、低聚糖（菊粉/FOS/XOS）、复合配比、浓度梯度。

目标菌株：双歧杆菌、乳杆菌、拟杆菌、丁酸菌等，厌氧、微需氧、好氧菌株全覆盖。

2 分组设计（标准对照）

空白对照：无糖基础培养基（无碳源），排除菌株自溶或基础营养影响。

阳性对照：添加葡萄糖/标准益生元（如菊粉、FOS），作为活性参照基准。

实验组：不同益生元类型、配比、浓度组合，同步设置多组平行，提升数据重复性。

3 微基生物高通量生长曲线测定

微基生物采用：96孔板+酶标仪体系，每15分钟自动检测OD₆₀₀，连续监测24-72小时，实时捕捉菌株生长动态，同步获取生长速率、最大OD、AUC三大核心参数。

全覆盖培养条件：需氧｜厌氧｜微需氧｜光照培养 菌株，统统搞定！

✅ 4 数据解析+机制关联

除基础生长参数外，可进一步对比各组生长曲线差异，明确最优益生元-菌株组合、最佳浓度及配比。可联动短链脂肪酸（SCFA）检测、代谢组分析、体外肠道模拟实验、菌株/种特异性探针设计、动物实验等，深度解析益生元促益生菌代谢、调节肠道微生态的分子机制，全链路科研服务均可承接。

三、生长曲线直观呈现益生元促增殖效果

1 枸杞+海带复合多糖，协同促增殖效果翻倍

不同枸杞多糖（LBP）、海带多糖（LJP）配比下肠道菌生长曲线对比

研究（International Journal of Biological Macromolecules,2023）选取枸杞多糖（LBP）、海带多糖（LJP）为研究对象，设置多种配比梯度，监测双歧杆菌、乳杆菌、丁酸菌生长曲线。结果显示：枸杞多糖+海带多糖复合配比（4:1），能显著促进双歧杆菌、乳杆菌、丁酸菌增殖，生长曲线峰值显著高于单一多糖组，体现协同促增殖作用。

2 低聚糖促生长具菌株特异性，曲线快速锁定最优组合

长双歧杆菌、植物乳杆菌在菊粉、FOS、GOS中的动态生长曲线对比

研究（International Microbiology,2024）对比菊粉、FOS低聚果糖、GOS低聚半乳糖，对长双歧杆菌、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌等8株乳杆菌的促生长效果，绘制动态生长曲线。结果明确：FOS对长双歧杆菌促生长效果最强，GOS更适配鼠李糖乳杆菌，益生元促生长具有明显菌株特异性，生长曲线可快速筛选最优益生元-菌株组合。

四、微基生物｜生长曲线硬核优势

专注微生物功能检测，高通量、高精度、全适配的技术实力，助力益生元与益生菌研发；

全菌覆盖：厌氧/微需氧/好氧菌株都能测，双歧杆菌、乳杆菌、丁酸菌等益生菌全覆盖；

高频监测：每15分钟读数、24-72小时连续动态，全自动酶标仪+严格质控，数据稳定；

高通量高效：96孔并行，一次可测几十组样品，研发周期大幅缩短。

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从实验设计、菌株培养、曲线测定、数据解析到机制联动分析，微基生物提供一站式解决方案，满足不同研发需求。

参考文献：

[1] SCHROPP N, et al. How Do Prebiotics Affect Human Intestinal Bacteria?[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2023, 24(15):12796.

[2] CHEN Q N, et al. Combination of Lycium barbarum L. and Laminaria japonica polysaccharides as a highly efficient prebiotic[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2023, 246:125534.

[3] DONG Y, HAN M, FEI T, et al. Utilization of diverse oligosaccharides for growth by Bifidobacterium and Lactobacillus species and their in vitro co‑cultivation characteristics[J]. International Microbiology, 2024, 27:941–952.

微生物生长曲线测定：评价益生元活性、解析益生菌生长规律，首发于微基生物。

微基生物推出微生物样本“保存液+16S/宏基因组测序”服务套餐，覆盖土壤农业、口腔微生物、肠道微生物、环境微生物等全领域。从样本采集到测序分析，全程品质可控、数据稳定，是高分文章的可靠“幕后搭档”！

一、文献实证：试剂耗材产品 & 测序服务

微基生物针对不同样本类型开发了专用保存试剂，可在常温下稳定保存微生物DNA，有效防止核酸降解，确保测序结果真实反映样本原始微生物组成。多篇已发表高分研究直接采用微基生物试剂耗材与测序检测服务，数据可靠：

1.粪便/肠道微生物DNA常温保存液 

文献应用案例：《Gut microbiota-metabolite interactions meditate the effect of dietary patterns on precocious puberty》（iScience,2024,IF=5.8）

研究使用微基生物粪便保存液，采集114名女童（21名中枢性性早熟、45名外周性性早熟、48名正常对照）的粪便样本，通过16S rRNA测序发现性早熟女童肠道菌群α多样性显著升高，短链脂肪酸（SCFA）产生菌丰度增加，为性早熟的发病机制提供了全新视角。

图1 不同组别肠道菌群α多样性分析

使用微基生物保存液采集的样本测序结果显示，CPP和 PPP组肠道菌群observed指数显著高于正常对照组（p<0.05）。

微基生物提供：微基粪便保存液+16S/宏基因组联合测序服务，通过16S快速筛选差异菌群，再通过宏基因组深入解析功能机制，同时可搭配代谢组分析，实现多组学联合研究。

2.土壤微生物DNA常温保存液 

文献应用案例：《Soil nitrogen dynamics on a saline-alkali sunflower land under arid region in Western Inner Mongolia》（Soil Science Society of America Journal,2025,IF=3.5）

研究使用微基生物土壤微生物样本保存液，采集内蒙古河套灌区盐碱地向日葵田的土壤样本，通过宏基因组测序分析了15个氮循环关键基因的丰度，阐明了灌溉量与施氮量对土壤氮动态的影响机制，为干旱区盐碱地农业可持续发展提供了科学依据。

图2 不同施氮量下土壤淋溶液总氮变化趋势

研究发现土壤淋溶液TN和NO₃^–含量随施氮量增加呈指数上升，微基生物保存液确保了土壤微生物DNA的完整性，支持了后续氮循环基因的定量分析。

微基生物提供：土壤保存液+宏基因组测序，可深入分析土壤微生物的碳氮循环、磷代谢、抗生素抗性等功能基因，为农业生态研究提供全面数据支持。

3.唾液/舌苔拭子微生物DNA常温保存液 

文献应用案例：《Microbial characteristics across different tongue coating types in a healthy population》（Journal of Oral Microbiology,2021,IF=4.8）

研究使用微基生物唾液拭子保存液，采集94名健康志愿者的舌苔样本，成功提取高质量DNA并完成宏基因组测序，首次系统揭示了健康人群8种不同舌苔类型的微生物特征，为中医舌诊的现代生物学基础提供了关键证据。

图 3 八种中医舌苔类型示例

研究将舌苔分为白薄、白薄腻、白厚腻、白厚燥、黄薄、黄薄腻、黄厚腻、黄厚燥8类，使用微基生物保存液采集的样本成功支持了后续宏基因组分析。

微基提供：唾液拭子保存套装+16S测序，可一次性获得舌苔微生物的物种组成、功能基因及代谢通路信息，全面解析口腔微生物与健康的关系。

二、微基生物高通量测序服务：16S + 宏基因组

微基生物提供16S rRNA 测序与宏基因组测序两大核心服务，结合专业的生物信息学分析团队，为客户提供从原始数据到研究结论的完整解决方案。

三、微基生物配套保存液产品

针对不同样本类型，提供专用样本采集保存套装：粪便、生殖道、皮肤、口腔、土壤等微生物DNA常温保存套装，同时针对分离培养项目提供需氧/厌氧/微需氧活菌保存液。

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参考文献

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微基生物深耕微生物科研十余年，全程提供宏基因组测序—建库—生信分析—科研支持，已助力客户发表多篇高水平论文，覆盖海洋碳汇、炎症性肠病、慢性自发性荨麻疹等前沿方向，用专业技术与成熟方案，为您的科研保驾护航。

一、客户高分文章实证：彰显技术实力

以下项目的宏基因组测序、文库构建、生信分析、数据挖掘、图表绘制及科研技术支持，均由微基生物全程提供。

（一）海洋生态领域：贝类-藻类混养DOC微生物降解机制

发表期刊：Regional Studies in Marine Science（2024）

研究核心：贝藻混养作为重要蓝色碳汇模式，其释放溶解性有机碳（DOC）的微生物降解过程与碳汇潜力尚未明确。本研究首次系统解析长牡蛎–裙带菜混养体系DOC长期微生物降解规律，为海洋碳汇机制研究提供全新证据。

研究样本：长牡蛎、裙带菜混养海水、自然海水（对照组）
实验设计：120天室内避光降解实验，设置处理组与对照组，多时间点（0/2/4/8/12/20/30/40/65/90/120天）取样检测
技术路线：样本采集→DNA提取→Illumina NovaSeq 6000测序→宏基因组组装→基因预测→KEGG功能注释→菌群与代谢关联分析

核心结果

1.贝藻混养DOC浓度呈三阶段变化，形成长效碳汇：

120天降解过程中，DOC浓度呈现：快速下降期（RD，0-4天）→缓慢下降期（SD，8-40 天）→稳定期（DS，65-120天）的规律。快速期降解36.31%，缓慢期降解30.88%，稳定期仅降解4.05%，最终剩余28.75% DOC，形成可长期储存的难降解有机碳库

图示 1：DOC浓度动态变化曲线

2.细菌群落随DOC降解发生规律性演替：

不同降解阶段的优势菌群呈现显著的功能特异性更替：

•快速降解期：α–变形菌纲、γ–变形菌纲主导，负责易降解有机物的快速利用

•缓慢降解期：浮霉菌纲占优，擅长分解复杂多糖与难降解有机物

•稳定期：菌群结构趋于稳定，降解活性显著降低

图示 2：细菌群落结构演替热图（纲水平）

3.DOC降解的微生物代谢功能具有阶段特异性：

·快速期：氨基酸代谢活跃，smtA、rbcL等固碳基因高表达

·缓慢期：碳水化合物代谢增强，负责复杂多糖的分解

·三羧酸循环（TCA）与DOC浓度呈显著负相关（p<0.001），是DOC矿化的核心通路

图示 3：KEGG代谢通路热图

（二）临床肠道领域：克罗恩病生物制剂治疗应答菌群差异

发表期刊：Biomedicines（2025，IF=4.6）

研究核心：生物制剂为克罗恩病（CD）一线治疗方案，但30%-50%患者出现原发性无应答或继发性失应答。本研究通过长期纵向随访，首次揭示不同治疗应答类型患者肠道菌群特征，为个性化诊疗提供菌群标志物依据。

研究样本：16例克罗恩病患者粪便样本（长期生物制剂治疗，分缓解R、轻度活跃mA、缓解转活跃R2A三组）
技术路线：宏基因组测序→α/β多样性分析→物种差异筛选→功能富集分析→临床关联验证

核心结果

1.菌群多样性与治疗应答直接相关：

R组与mA组的菌群α多样性显著高于R2A组（p<0.05），多样性越高，治疗应答越好；R 组与mA组间无显著差异。

图示 4：CD患者肠道菌群α多样性指数（Shannon、Simpson、Chao1）

2.三组患者菌群结构显著分离

基于Bray-Curtis距离的PCoA分析显示，R、mA、R2A三组菌群形成独立聚类，Adonis检验p=9×10^-5，表明不同治疗应答者的菌群结构存在本质差异。

图示 5：基于Bray-Curtis的PCoA菌群β多样性

3.筛选到治疗应答关键菌群标志物：

缓解优势菌：Akkermansia muciniphila、Bifidobacterium adolescentis、Megasphaera elsdenii

恶化富集菌：Veillonella parvula、Veillonella atypica、Klebsiella pneumoniae

图示 6：物种水平差异菌的火山图/差异倍数图

二、宏基因组测序技术路线

微基生物提供个性化实验设计、样本保存液及采样指导，搭配标准化实验操作、多维深度分析与完整报告，同步协助结果解读及图表修改，全流程省心高效。

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三、参考文献

1.Hu T, Su J, Shao K, et al. Microbial degradation of DOC released by the mixed culture of Crassostrea gigas and Undaria pinnatifida[J]. Regional Studies in Marine Science, 2024, 79: 103800.

2.Zhao X, Xu J, Wu D, et al. Gut Microbiota in Different Treatment Response Types of Crown’s Disease Patients Treated with Biologics over a Long Disease Course[J]. Biomedicines, 2025, 13(3): 708.

微基生物｜微生物宏基因组检测服务，首发于微基生物。