对Acinetobacter calcoaceticus (DT1)和Citrobacter braakii (S10)的基因组学与代谢组学特征进行分析，揭示了它们在缓解植物胁迫和促进可持续农业方面的潜在功能特性

《Functional & Integrative Genomics》：Genomic and metabolomic characterization of Acinetobacter calcoaceticus (DT1) and Citrobacter braakii (S10) reveal functional traits for plant stress alleviation and sustainable agriculture

　　

摘要

促植物生长的根际细菌（PGPR）通过多种机制促进植物的生长和发育，包括植物激素的分泌、营养物质的吸收以及减轻植物的应激反应。本研究描述了从Diplotaxis tenuifolia和Cynodon dactylon的根际中分离并鉴定出的两种细菌菌株DT1和S10，这两种菌株具有多种促进植物生长的特性，如磷酸盐和锌的溶解、氮代谢以及吲哚乙酸（IAA）和铁载体的产生。通过全基因组测序和分类分析，这两种菌株被鉴定为Acinetobacter calcoaceticus（DT1）和Citrobacter braakii（S10）。功能基因组注释揭示了许多与关键植物生长促进特性相关的基因，包括参与吲哚-3-乙酸（IAA）trpABCDE、ipdC）、细胞分裂素miaABE和核黄素生物合成的基因，这些基因结果得到了靶向代谢组分析的进一步支持。此外，还鉴定出与氮代谢相关的基因，如硝酸盐/亚硝酸盐还原nirB、narGHI>，以及磷酸盐溶解gcd、phoARP、pstABCS、pqqEFG>基因，并通过表型实验得到了验证。有趣的是，在这两种菌株的基因组中都发现了与次级代谢产物肠杆菌素（enterobactin）、杆菌菌素（bacillibactin）和葡萄球菌铁素B（staphyloferrin B）的生物合成相关的基因簇，这些物质已被证明有助于促进植物生长。这两种菌株还携带可能参与应激相关代谢过程的基因。进一步的研究表明，非靶向代谢组分析显示DT1和S10产生了一系列与促进植物生长和增强植物抗逆性相关的细胞内和细胞外代谢物，包括尸胺（cadaverine）、生物素（biotin）、精氨酸（arginine）和GABA。综上所述，这些发现使DT1和S10成为有前景的生物接种剂候选菌株，为它们在下一代可持续农业策略中的应用提供了全面的基因组和代谢学基础。