胞外聚合物物质的互补功能、黏附能力以及假单胞菌分离株的疏水性,可能有助于筛选出具有战略优势的微生物接种剂

《World Journal of Microbiology and Biotechnology》:Complementary functionalities of extracellular polymeric substances, adhesion ability and hydrophobicity in Pseudomonas isolates may help the selection of strategically advantageous microbial inoculants

【字体: 时间:2026年03月24日 来源:World Journal of Microbiology and Biotechnology 4

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  微生物定殖依赖EPS、亲水性与粘附性相互作用,研究显示厚EPS层阻碍粘附,薄层促进,为优化根际微生物接种剂提供依据。

  

摘要

微生物在根际的持久性和定殖能力依赖于一系列特性,这些特性决定了细胞如何附着、相互作用以及如何形成生物膜。在这些特性中,胞外聚合物(EPS)、细胞表面疏水性和黏附性在根系早期定殖过程中起着核心作用。我们研究了48株与菌果相关的Pseudomonas fluorescens菌株,通过使用聚苯乙烯作为疏水模型表面,在体外条件下探讨了结合态EPS与释放态EPS、疏水性和黏附性之间的关系。EPS的含量通过Congo red染色法和酚-硫酸酸测定法进行量化,而疏水性和黏附性则通过二甲苯分配法和结晶紫染色法进行测定。这些菌株表现出广泛的表型变异,其疏水性指数范围为26.79%至85.60%,相对黏附能力介于0.2至1.67之间。结合态EPS与疏水性(r = -0.730,p < 0.0001)和黏附性(r = -0.781,p < 0.0001)之间存在强烈的负相关,而疏水性与黏附性(r = 0.700,p < 0.0001)之间存在正相关。回归分析解释了黏附性变异的66.4%,表明结合态EPS(β = -0.6300,p < 0.0001)和疏水性(β = 0.3193,p = 0.0196)是显著的独立预测因子,而释放态EPS则不具有显著性。这些发现表明,厚且含水的EPS层可能会阻碍细胞的早期附着,而较薄的EPS涂层则能增强细胞与表面的相互作用。理解这种功能上的权衡为微生物接种剂的合理选择提供了依据,即结合具有稳定形成生物膜能力的菌株与高黏附性的菌株,以提高微生物在根际环境中的持久性和定殖效率。

微生物在根际的持久性和定殖能力依赖于一系列特性,这些特性决定了细胞如何附着、相互作用以及如何形成生物膜。在这些特性中,胞外聚合物(EPS)、细胞表面疏水性和黏附性在根系早期定殖过程中起着核心作用。我们研究了48株与菌果相关的Pseudomonas fluorescens菌株,通过使用聚苯乙烯作为疏水模型表面,在体外条件下探讨了结合态EPS与释放态EPS、疏水性和黏附性之间的关系。EPS的含量通过Congo red染色法和酚-硫酸酸测定法进行量化,而疏水性和黏附性则通过二甲苯分配法和结晶紫染色法进行测定。这些菌株表现出广泛的表型变异,其疏水性指数范围为26.79%至85.60%,相对黏附能力介于0.2至1.67之间。结合态EPS与疏水性(r = -0.730,p < 0.0001)和黏附性(r = -0.781,p < 0.0001)之间存在强烈的负相关,而疏水性与黏附性(r = 0.700,p < 0.0001)之间存在正相关。回归分析解释了黏附性变异的66.4%,表明结合态EPS(β = -0.6300,p < 0.0001)和疏水性(β = 0.3193,p = 0.0196)是显著的独立预测因子,而释放态EPS则不具有显著性。这些发现表明,厚且含水的EPS层可能会阻碍细胞的早期附着,而较薄的EPS涂层则能增强细胞与表面的相互作用。理解这种功能上的权衡为微生物接种剂的合理选择提供了依据,即结合具有稳定形成生物膜能力的菌株与高黏附性的菌株,以提高微生物在根际环境中的持久性和定殖效率。

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