微生物种质资源挖掘及选育技术研究进展

来源：中国畜牧兽医杂志2026年第2期北京时间：

作者：史佳琦, 王城名, 王文婧, 张卓雅, 杨立杰

单位：山东农业大学动物科技学院，非粮饲料资源高效利用重点实验室（部省共建），山东省畜禽营养与高效饲养重点实验室，泰安 271018

摘要：微生物是地球上储量最丰富的生物群体，在人类生产、健康和生活中均扮演着重要的角色。传统挖掘培养方案相对落后，只有极少一部分微生物能够被培养。近年来，随着高通量测序技术的飞速发展，培养组学逐渐进入研究者的视野，并在微生物种质资源的开发中显示出巨大的应用潜力，如通过多种培养条件结合基质辅助激光解吸时间飞行质谱（MALDI-TOF MS）技术成功在畜禽肠道、森林或海洋沉积物等环境中筛选出新菌株，为微生物资源挖掘提供了新途径。与此同时，通过构建微生物细胞工厂、解析非模式菌株代谢网络及设计合成微生物群落，为微生物的定向改造与功能强化提供了新思路，如通过构建微生物细胞工厂，可实现青蒿酸、聚羟基脂肪酸酯等产物的高效合成；基于嗜热菌、耐盐放线菌等非模式菌株开发的新型底盘细胞，突破了传统模式菌的代谢限制；而合成微生物群落优化了复杂产物的生物合成途径，提高了微生物的筛选与培养效率。文章综述了近年来微生物种质资源挖掘及选育技术，重点论述了培养组学及其他技术手段的联合应用策略，并整合了微生物细胞工厂构建、非模式菌株改造及合成微生物群落设计等方面的研究进展及其在不同领域的应用与挑战，以期为中国微生物种质资源的挖掘与高效应用提供理论基础与技术参考。

关键词：微生物;培养组学;种质资源;MALDI-TOFMS;微生物细胞工厂;合成生物学

基金资助：新疆维吾尔自治区中央引导地方科技发展资金(ZYYD2025QY06);山东省青年科技人才托举工程(SDAST2024QTB010)