山东大学海洋学院杜宗军教授团队的文章“Cultivating the uncultured: Harnessing the 'sandwich agar plate' approach to isolate heme‐dependent bacteria from marine sediment”已在mLife网站正式上线。该研究团队基于微生物之间的相互作用设计了一种共培养方法——夹心平板法，利用该技术开展海洋未/难培养微生物的分离实验，发现通过维持共培养系统中微生物间的相互作用可以获得大量的未/难培养微生物，并发现血红素是部分海洋共生细菌的重要生长促进因子，对于挖掘新的微生物资源具有重要借鉴意义。

传统的微生物分离技术往往破坏了微生物之间的相互作用，导致很多依赖这些相互作用生存的微生物难以培养。因此，该研究设计了一种名为“夹心平板法”的共培养技术，通过该方法可以在菌株分离和纯化过程中保持微生物之间的相互作用(图1)。实验结果显示，基于8种助长菌的夹心平板上分离到的未培养物种数量大约是对照组的10倍，且许多未培养微生物表现出助长菌依赖型的生活方式。进一步研究发现，血红素是一些海洋共生细菌的生长因子。比较基因组分析揭示，在各种不同的生境中，微生物血红素营养缺陷型是普遍存在的，并且广泛分布在许多未培养微生物类群中。分析显示血红素营养缺陷型菌株在不同栖息地的生存策略可能存在巨大差异。这些发现强调了“夹心平板法”这一共培养技术可作为挖掘未/难培养微生物的有力工具的潜力。

该研究的理论意义在于揭示了微生物间相互作用的重要性，并有望发现新的促生物质；实践意义在于提供了一种新的共培养方法来获取新的微生物资源，并有助于进一步研究它们的生态功能和潜在应用，为生物技术和生态学领域的研究提供新的资源和思路。

“夹心平板法”实验流程

后续相关的研究方向可以利用“夹心平板法”分离其他环境中的未/难培养微生物，并研究这一体系中微生物间的互作机制。此外，也可以进一步探究在不同环境中，不同血红素营养缺陷型微生物的生存策略的差异及其在生态系统中的功能。

引用本论文：Zhang J, Liang Q‐Y, Mu D‐S, Lian F, Gong Y, Ye M, et al. Cultivating the uncultured: harnessing the “sandwich agar plate” approach to isolate heme‐dependent bacteria from marine sediment. mLife. 2024.

原文链接： https://doi.org/10.1002/mlf2.12093