生物膜形成菌与胞外多糖微生物接种剂AB-13协同促进药用植物长春花(Catharanthus roseus)生长的机制研究

　　本研究针对药用植物长春花生长促进的可持续需求，分离鉴定了一株具有生物膜形成和胞外多糖(EPS)产生能力的微生物AB-13，并与非生物膜形成菌AB-11构建联合接种体系。通过XRD、FTIR、SEM-EDAX等生物物理技术表征发现，该菌株EPS具有无定形结构特征和典型碳水化合物峰。盆栽实验显示，接种联合菌群使长春花茎长(42±1.54 cm)和根长(17.05±1.36 cm)分别提升11%和18%，鲜重(41.55%)、干重(50.59%)及叶绿素含量(43.88%)显著增加，证实该微生物联合体可有效促进药用植物生长发育。

　　

在当今追求可持续农业的背景下，如何通过微生物技术提升药用植物产量成为研究热点。长春花(Catharanthus roseus)作为重要的药用植物，能产生200多种生物碱，包括抗癌药物长春新碱(vincristine)和长春碱(vinblastine)。然而传统种植方法面临生长周期长、生物量有限等问题。与此同时，具有生物膜形成和胞外多糖(EPS)分泌能力的植物促生菌(PGPR)虽在工业领域应用广泛，但其作为植物益生菌的潜力尚未充分挖掘。针对这一科学空白，来自印度的研究人员开展了创新性研究，相关成果发表在《International Journal of Biological Macromolecules》。

研究团队采用微生物分离培养、分子生物学鉴定结合多种生物物理表征技术，从药用植物筋骨草(Ajuga parviflora)根际土壤中筛选获得一株新型菌株AB-13。该菌经鉴定为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)，具有显著的生物膜形成和EPS分泌能力。研究人员将其与先前报道的链霉菌(Streptomyces sp.)AB-11构建联合接种体系，通过盆栽实验系统评估了对长春花生长的影响。

在"Bacterial isolation and characterization"部分，研究从印度北阿坎德邦Tehri地区(30°16′05.6"N 78°50′28.9"E)采集样本，通过形态学和生化分析筛选出AB-13菌株。该菌落呈黄色黏液状，生化检测显示仅过氧化氢酶阳性。

"Isolation, screening and characterization of AB-13 isolate"章节详细描述了该菌株特性：X射线衍射(XRD)显示EPS为无定形结构；傅里叶变换红外光谱(FTIR)检测到典型碳水化合物特征峰；扫描电镜-能谱联用(SEM-EDAX)揭示了表面形貌特征。体外实验证实该菌株具有产吲哚乙酸(IAA)、铁载体等植物促生特性。

"Discussion"部分指出，EPS作为生物膜基质支架，通过结合Na⁺
等机制增强植物抗逆性。研究创新性地将生物膜形成菌与非形成菌组合，发现联合接种使长春花出现多分枝、早开花等表型变化，鲜重提升41.55%，干重增加50.59%，叶绿素含量提高43.88%。

结论表明，AB-13与AB-11组成的微生物联合体通过三重互作机制(植物-土壤-微生物)显著促进长春花生长。该研究为开发新型微生物接种剂提供了理论依据，对提升药用植物栽培效率具有重要实践价值。作者Rahul Thakur和Saurabh Yadav在"CRediT authorship contribution statement"中明确了各自的学术贡献。