一株耐镉促生菌的筛选、鉴定及全基因组分析OA

【目的】从重金属污染土壤中筛选耐镉促生菌,评估其镉(Cd)耐受性与促生功能,为镉污染农田的微生物修复及植物促生菌肥开发提供菌种资源。【方法】以河南省新乡市卫辉市污染土壤为样本,通过含镉培养基分离获得菌株,分别采用火焰光度法、铬天青S(CAS)法和Salkowski比色法测定其解钾、产铁载体和产吲哚乙酸(IAA)能力。对优势菌株进行形态学、生理生化及16S rDNA鉴定,并结合全基因组测序,通过生物信息学方法进行基因组装、功能注释以及耐镉与促生相关基因的挖掘。通过小麦和玉米籽粒发芽实验,分析镉胁迫下菌株对发芽率、芽长和根长的影响。【结果】共分离到8株耐镉菌,其中菌株F2镉耐受性最强,经鉴定为高地芽胞杆菌(Bacillus altitudinis)。该菌株在Cd2+浓度为50 mg/L的LB培养基中培养72 h后,镉去除率为27.59%,产IAA量为31.72μg/mL,解钾量为23.10 mg/L,铁载体相对产量为65.30%。全基因组测序显示,其染色体大小为3718742 bp,GC含量为41.34%,共预测到3726个编码基因,并含有79个tRNA和24个rRNA。功能注释表明,该菌株携带多个与重金属耐受和植物促生相关的基因。在镉胁迫条件下,菌株F2可显著提高小麦和玉米籽粒的发芽率、芽长和根长。【结论】高地芽胞杆菌F2是一株具有多重促生功能的耐镉菌,全基因组分析揭示其耐镉与促生的遗传基础,该菌株在镉胁迫下对作物种子萌发和生长有显著促进作用,展现出作为微生物肥料的良好应用潜力。