专访邹学校院士团队：打造一流内生菌资源库，创制农用微生物产品

本文来自35斗微信公众号，作者黄泷健。

2012年在美国有一家新成立的生物技术公司AgBiome，它的主要业务是通过它自主研发的大数据平台开发全新的农业生产资料，比如说，生物肥料、生物农药和种子处理剂等。

成立10年间，AgBiome已经进行多轮融资，其融资总额高达2.5亿美元。投资AgBiome的机构不乏像孟山都成长基金和比尔·盖茨基金会这样的明星资本。

外国投资机构如此钟情于AgBiome的原因是，AgBiome拥有兼具广度和深度的“护城河”。这个“护城河”便是由AgBiome自主开发的研发平台Genesis™，通过构建微生物遗传信息大数据平台来快速高效地筛选、识别功能基因，从而进一步识别功能菌株以及育种性状。根据其官网介绍，目前Genesis™平台已经发现超过3500个新的昆虫控制基因，10万组微生物菌株基因序列，以及200种具有先导性的活性菌株。

虽然美国公司在微生物领域占有优势地位，技术先进且分布密集。但是，在我国湖南省农科院有一批年轻人，正重点围绕蔬菜等经济作物加紧构建以内生微生物为主的农用微生物种质资源库和农用微生物信息检索库，已从辣椒中分离出3700余株内生微生物，其中明确抑病、促生长、土壤修复、品质提升的功能微生物400余种。同时，分离、鉴定并保藏经济作物病原微生物200余种，构建了国内较大的病原微生物资源库。

他们干劲十足，围绕产业发展难点、痛点，在内生微生物细分领域不断不断深耕，艰苦探索，深入研究，尝试弥补我们国家在微生物研究下的短板，填补微生物产品化的创新问题。

这就是我们今天专访的对象——湖南省农科院邹学校院士团队农用微生物组。其中，主要负责人李鑫博士，为我们系统梳理了微生物组的科研成果、转化情况与发展规划，并讲述了微生物组打造的我国最大的辣椒微生物资源库的基本情况。

湖南省农科院邹学校院士团队农用微生物组（图1） 来源：单位提供

一、五大方向促进科研成果市场化，两项技术行业领先

据李鑫博士介绍，农用微生物组主要从事绿色高效高质生产、土壤修复、环境治理等相关领域研究，重点开展新型生物有机肥、生物农药、生物调理剂、生物修复剂等新一代农用投入品研发。农用微生物组的建立是在邹学校院士的大力支持下成立的，是一支年轻精干，富有创造力的科研团队。科研团队的平均年龄29岁，现有科研人员24人，其中博士6人，科研助理9人。团队系列科研成果相继在JOH、SBB、STOTEN、AMB、MS、土壤学报、农业资源环境学报等国内外TOP期刊发表高质量论文30余篇，授权国家发明专利21项，参与制定地方或行业标准6项。

据李鑫博士介绍，农用微生物组的特色研究在于内生微生物资源库的建设和产品提质升级过程中底盘技术的不断创新。依托亚洲最大，世界第二大的辣椒种质资源库创建辣椒内生微生物资源库，其又细分成生防菌库、养分吸收菌库、土壤重金属钝化菌库、特有天然活性物质提升菌库，以及病原微生物菌库等5个功能菌库。

农用微生物组前期依托团队资源，从12个国家及国内16个省（市、自治区）收集6000余份辣椒种质资源，通过对这些辣椒种质资源的根际土、根、茎、叶、果实、种子进行内生微生物分离、筛选、鉴定，部分微生物已在国家农业微生物菌种保藏管理中心入库保藏。

微生物库关键研究成果（图2） 来源：单位提供

农用微生物组结合产业需求，将重点发展5个方向的产品。分别是微生物+肥料、微生物+农药、微生物+土壤改良、微生物+发酵和微生物+废弃物资源利用。目前研发出5款功能产品，分别为抑病促生长复合菌剂/菌肥、降镉促生长复合菌剂/菌肥和动植物源有机肥高效发酵复合菌剂。

李鑫博士告诉35斗，农用微生物组在最新研究中发掘一株广谱生防细菌—贝莱斯芽孢杆菌，通多对峙拮抗实验，新发现这株贝莱斯芽孢杆菌能够显著抑制腐皮镰刀菌、尖孢镰刀菌、褐斑病菌、茎点霉、软腐病果胶杆菌和梨火疫病菌的生长。

现在农用微生物组针对这株贝莱斯芽孢杆菌进行工程改造，增加非核糖体合成途径产生的伊枯草素和丰原素功能次级代谢物含量，强化它的功能表达，促使它发挥更好的抑菌作用。

面对工程改造贝莱斯芽孢杆菌所面临的三大困难，“细胞壁厚、击穿困难”、“内源质粒数量繁多、影响外源质粒发挥功能”和“外源质粒进入困难”。农用微生物组开发出一套简单高效的改造系统，能够大幅度缩短改造路径，相比常规改造工程可以节约三分之一的程序。

部分产品图（图3） 来源：单位提供

目前，农用微生物组在研科技创新项目10余个，其中包含国家重点研发计划“部省联动”项目“产地镉砷污染生态系统自然修复技术及示范”和和湖南省重大技术攻关“揭榜挂帅”项目“全元生物有机肥料创制”。

据农用微生物组陶禹博士介绍，农用微生物组率先发现土壤强还原灭菌（RSD）技术对于土壤重金属镉钝化的良好修复效果。通过进一步研究发现，主要由于微生物与土壤环境互作和 功能微生物产生的甘油磷脂(Glycerophospholipids)和鞘脂类(sphingolipids)等次级代谢产物对实现降镉目的发挥了重要作用，继而开展降镉微生物的发掘工作。农用微生物组对70余种具有降镉功能的微生物进行鉴定和验证，从1000多个复配组合中发现以肠杆菌和无色杆菌按照一定比例复配后较单菌降镉功能大幅提高。目前，相关复合菌剂/菌肥产品已在长沙、湘潭、株洲等地开展大田示范。

部分产品图（图4） 来源：单位提供

二、将科技成果写在大地上，做好科技成果转化反哺科研

李鑫博士告诉35斗，作为一个以技术创新和产品研发为主的科研团队，希望通过技术创新，不断创制出更多绿色、高效、稳定的低成本农用投入品，经过市场化的考验进行产业化应用推广，助推产业升级，实实在在给农业生产者谋福利。

所以，未来最想完成的三件事情：

第一，农用微生物组继续完善辣椒内生菌微生物资源库建设工作，充分挖掘农业生产功能微生物资源，搭建以蔬菜、果树、中药材、茶树等为主的经济作物内生菌微生物资源库。

第二，现在已经开发出5款产品，但农用微生物组并不满足于现状，会持续加强产品研发和技术创新力度，做到在微生物+肥料、微生物+农药、微生物+土壤改良、微生物+发酵和微生物+废弃物资源利用5个方面都有相应的产品上市，充分发挥微生物资源库的作用。针对现有产品，会不断创新，促进产品的更新迭代，致力于保证相关产品在复杂生态环境下，均能发挥最大的功效，提高农业生产附加值。

第三，做好科技成果转化并反哺科研，克服“科研成果与市场产业要求相距甚远”、“科技成果研发成本过高”和“科研信息和市场信息不互通”三大等科技成果转化难题。

提及科技成果转化的方式，李鑫博士表示，无论是简单的技术转让，还是共同参与研发，只要能够有效推动科技成果转化，可以接受多形式合作。

目前，农用微生物组与中农集团旗下的湖南隆科农资连锁有限公司已达成战略合作，农用微生物组作为研发团队，协助该公司开展农用微生物新产品的研发工作，相关产品正启动登记程序。