根際微生物、土壤微生物非靶向分離培養(yǎng)（大規(guī)模廣篩）

服務(wù)項目：采用多種培養(yǎng)條件富集培養(yǎng)的方法，培養(yǎng)植物根際微生物，可以提高微生物的豐度，從而培養(yǎng)出更多的微生物物種。同時便于篩選出一些微生物適合的培養(yǎng)條件，為后繼分離得到純菌株及進一步研究菌株的功能情況提供參考。

引言

植物根際是指植物根系與土壤的交界面，是根系自身生命活動和代謝對土壤影響最直接、最強烈的區(qū)域，其物理、化學(xué)和生物性質(zhì)不同于土體土壤。在這個區(qū)域里，與植物發(fā)生相互作用的大量微生物，被稱為根際微生物。

高通量分離培養(yǎng)技術(shù)解決了土壤和植物微生物群落研究中無法系統(tǒng)地分離培養(yǎng)微生物群落的局限，獲取根際土壤中的大量微生物菌株。本實驗對于根際微生物的非靶向分離培養(yǎng)，通過多種培養(yǎng)條件富集培養(yǎng)、有限梯度稀釋、96孔板培養(yǎng)分離菌株、四區(qū)劃線純化菌株、高通量測序、菌株鑒定等技術(shù)，從而得到客戶需要的菌株，同時可進行后續(xù)菌株相關(guān)功能的研究。

根際微生物的非靶向分離培養(yǎng)過程

1 首先通過二代高通量深度測序技術(shù)，檢測樣本中微生物的種類及其相對豐度。

2 通過查閱文獻和資料，確定多種培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件，盡可能多的富集培養(yǎng)樣本中的微生物。

3 利用選定的培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件，對樣本中的微生物進行培養(yǎng)，同時利用96孔板進行大規(guī)模的分離、純化等反復(fù)操作，盡可能純化較多的菌株。

4 對最終純化好的菌株進行菌種鑒定，從基因水平上再次確認菌株的分類學(xué)屬性。

5 根據(jù)客戶的需求，對純化好的菌株進行擴培、菌株保存、功能驗證等。

根際微生物樣本的活菌保存

微生物樣本的采集保存環(huán)節(jié)直接影響整個實驗的順利進展。特別是對于需要分離培養(yǎng)的樣本，保存樣本中微生物的活性尤為重要。建議在樣本的采集中使用土壤微生物活菌保存液。

采用格微生物的土壤微生物厭氧/需氧活菌保存液的樣本，其培養(yǎng)產(chǎn)物中，微生物種類更豐富，其微生物多樣性指數(shù)，也具有顯著性差異。

采集后的樣本放入-80℃凍存。待所有樣本采集完成后，在冰盒中郵寄檢測公司。

相關(guān)文獻解讀 

高通量培養(yǎng)和鑒定來自植物根部微生物群的細菌

植物根系微生物組的研究主要依賴于高通量擴增子和宏基因組測序技術(shù)，對微生物組的物種分類和基因組成進行描述。相關(guān)的功能和機制研究揭示了根系共生微生物為宿主提供的服務(wù)。宿主植物選擇性地調(diào)節(jié)其根部微生物，繼而影響多種植物生理過程。來自根部微生物群落的培養(yǎng)微生物已成為這些功能和機理研究的核心資源。

為了研究給定環(huán)境中根部微生物群落的功能，有必要從在相同環(huán)境（例如，相同土壤類型）中生長的植物的根部樣品中分離和培養(yǎng)微生物。文章詳細介紹了高通量分離培養(yǎng)和鑒定植物根系細菌的實驗流程與分析方法。

高通量細菌分離培養(yǎng)和鑒定方法概述

樣本的制備步驟

梯度稀釋法分離培養(yǎng)

培養(yǎng)細菌的保存

PCR產(chǎn)物的匯集、純化和Illumina測序

本研究提供了以合理的成本和時間培養(yǎng)根細菌的通用方法。它可以適應(yīng)和用于培養(yǎng)來自其他植物器官和環(huán)境樣本的細菌微生物群成員。栽培細菌可作為研究正?；蛱囟{迫條件下根系微生物群的功能、組裝過程和分子機制的關(guān)鍵資源。

培養(yǎng)依賴性和非培養(yǎng)方法對小麥根際微生物組中培養(yǎng)的細菌群落和總細菌群落比較分析

根際和根相關(guān)細菌是作物生產(chǎn)和可持續(xù)農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵組成部分。然而，這些有益細菌的利用通常受到傳統(tǒng)培養(yǎng)技術(shù)的限制，因為大多數(shù)土壤微生物不能使用標準實驗室培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。因此，本研究的目的是通過使用宏基因組分析和改進的基于培養(yǎng)的方法，提高可培養(yǎng)性并研究從埃及三個地點收集的小麥根際微生物組中的細菌群落的多樣性，并對比土壤特征。

 

不同培養(yǎng)基制劑與小麥根際微生物組相關(guān)的可培養(yǎng)細菌的多樣性以及土壤類型的影響

根據(jù)形態(tài)選擇總共177個不同的純菌落，其中粘土土純菌落41個，鈣質(zhì)土純菌落84個，沙質(zhì)土純菌落52個。然而，有11個菌落未能在各自的培養(yǎng)基或任何其他培養(yǎng)基上傳代培養(yǎng)。其余 166個分離株（85個來自LB培養(yǎng)基，81個來自Jensen培養(yǎng)基）在各自的培養(yǎng)基上培養(yǎng)以進行DNA分離，隨后使用16S rRNA基因進行測序以確定其系統(tǒng)發(fā)育位置。

 

原始樣本小麥根際細菌群落

宏基因組分析：最豐富的門是變形菌門、放線菌門、綠彎菌門、擬桿菌門和厚壁菌門。

 

宏基因組和培養(yǎng)后細菌群落比較分析

可培養(yǎng)分離菌株的特征

本研究使用改進的培養(yǎng)依賴型和培養(yǎng)獨立型方案，詳細描述了對比土壤條件下小麥根際微生物組的特征。證明，培養(yǎng)基制備的改進（在培養(yǎng)基制備過程中對磷酸鹽和膠凝劑進行單獨滅菌）和使用替代固化劑可有效提高與小麥根際相關(guān)的細菌群落的可培養(yǎng)性。我們認為，應(yīng)該并行應(yīng)用不同的培養(yǎng)策略，以將更多的細菌帶入培養(yǎng)中并發(fā)現(xiàn)新的PGPR候選者，它們是未來可持續(xù)農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵參與者。未來的研究需要評估它們在受控和田間條件下促進植物生長的效率。使用各種培養(yǎng)方案恢復(fù)的細菌群落多樣性明顯低于使用獨立培養(yǎng)方法獲得的細菌群落多樣性；因此，需要結(jié)合兩種方法來提供對土壤微生物組的更深入的了解，并揭示與植物健康和生產(chǎn)力相關(guān)的培養(yǎng)和未培養(yǎng)的細菌。

微基生物專注微生態(tài)研究服務(wù)11年，建立了成熟的菌群需氧/厭氧分離培養(yǎng)平臺，可為客戶提供高效的根際微生物的非靶向分離培養(yǎng)服務(wù)，幫助客戶獲得目標菌株。

歡迎前來咨詢了解，咨詢電話021-50763698。