微藻与细菌在自然水生环境及大规模培养体系中普遍共存，伴生细菌对宿主微藻的生长代谢具有潜在调控作用。然而，当前关于微藻伴生细菌的特性及其互作机制研究尚不充分，尤其针对绿藻模式生物 —— 莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）的伴生细菌分离与功能解析，目前尚无相关报道。本研究以莱茵衣藻与多种淡水细菌构建的合成共培养体系为研究对象，系统开展伴生细菌的分离鉴定工作，重点分析其分类学特征、促生长因子合成能力及对宿主莱茵衣藻的生长效应，为阐明藻菌互作机制及开发高效共培养技术提供理论支撑。
研究结果显示，从莱茵衣藻培养体系中成功分离获得 147 株细菌，分类学分析表明，这些菌株主要隶属于两大优势门类：假单胞菌门（Pseudomonadota）占比 72.1%，拟杆菌门（Bacteroidota）占比 19.7%，构成了莱茵衣藻伴生细菌群落的核心类群。功能检测发现，分离菌株具备丰富的促生长因子合成潜力：54.4% 的菌株可产生吲哚 – 3 – 乙酸（IAA），74.1% 能合成铁载体，66.0% 可分泌维生素 B7，这些物质均为已证实的微藻促生长关键因子。更重要的是，超过半数的细菌菌株能够同时产生两种或三种上述因子，显示出较强的协同促生潜力。
莱茵衣藻生长效应验证实验表明，65.3% 的分离菌株对宿主生长具有显著促进作用，17.7% 的菌株表现出抑制效应，证实莱茵衣藻的伴生细菌群落由促生性与抑制性细菌共同组成，且以促生性菌株为优势类群。其中，Emticicia 属菌株 JSL2、JSL3，Caulobacter 属菌株 SCP3 及 Sediminibacterium 属菌株 SCP4 的促生长效果最为突出，可显著提升莱茵衣藻生物量。进一步机制分析揭示，吲哚 – 3 – 乙酸（IAA）的产生是分离菌株发挥促生作用的关键因子，其合成能力与促生效应呈正相关。
本研究首次系统分离鉴定了莱茵衣藻的伴生细菌群落，明确了优势类群及核心功能菌株，证实了伴生细菌通过合成 IAA 等促生长因子调控莱茵衣藻生长的关键机制。这些有益细菌资源为构建高效莱茵衣藻 – 细菌共培养体系提供了优质菌种库，有望通过定向调控藻菌互作关系，为提高莱茵衣藻生物量产量、推动其规模化应用提供新的技术路径与理论依据。
原文及链接：Isolation and characterization of bacteria from natural microbiota regrown with Chlamydomonas reinhardtii in synthetic co-cultures
