近日，中国农业科学院生物技术研究所农业微生物技术创新组联合河南大学农学院，成功创建了一种新型高效固氮解磷工程菌株，能通过氮磷协同增效作用促进宿主水稻的生长。相关成果发表在《植物和土壤（Plant and Soil）》上。

氮和磷是作物增产的关键因素。但自然界中，空气中占比约78%氮素和土壤中占比约99.9%磷素都不能被植物直接利用。构建高效固氮解磷工程菌并应用于农业生产，是当前农业微生物研发的一个重要课题。

团队通过平板解磷实验比较了6株假单胞菌、4株芽孢杆菌和10株土壤细菌卵磷脂水解能力，进一步通过生物信息学分析从具有较强有机磷解能力的三株假单胞菌基因组中，分离鉴定了6个磷酸酶编码基因，将其转入根际联合固氮施氏假单胞菌A1501中后获得一系列工程菌株。经RT-PCR、固氮酶活和生长曲线实验结果表明，磷酸酶均能高效表达，且不影响底盘菌株的生长和固氮能力。钼锑抗比色法测定了纯培养条件下工程菌株的卵磷脂水解能力，结果表明A1510ACP、A15PAALP1、A15NapA和A15PhoC上清液中速效磷含量均显著提高，其中A15PhoC解磷能力提高143.3%。在与水稻共培养实验中，这四个菌株增强了有机磷的水解能力，其中A1510ACP表现出更优的根系定殖能力。盆栽试验结果进一步表明，接种这四种重组菌株均能促进水稻生长，具有显著的氮磷协同增效作用。

图示：高效固氮解磷工程菌与宿主植物互作及氮磷协同增效

本论文第一作者为生物所毕业硕士生尹长琰，通讯作者为柯秀彬副研究员和林敏研究员。该项目得到国家自然科学基金重点课题和海南种业实验室与中国种子集团有限公司联合项目的资助。