技术 · 农业食品系统 / 农业投入品与生物防治
根际微生物组服务
管理根际微生物组的服务与平台——种子处理接种剂、AI 发现的 PGPR 菌群与根际工程建议,提升养分利用效率与抗逆性。
1 · 带来什么
根际微生物组服务管理根际微生物组——生活在根部表面与内部的细菌、 真菌与古菌,它们调控养分吸收、抗旱性与抗病性。现代高通量测序 估计地球生境中约有 70.5 万个细菌种级演化支,土壤是最丰富的 储库;根际正是植物从该多样性中招募微生物的场所。多组学研究 如今可由宿主转录组与根际细菌的联合作用解释高达 45% 的氮吸收 自然变异,而工程化菌群在 2026 年试验中将固氮速率从 38%(对照) 提升至 82%,生物量增加 48%。商业种衣接种剂如 Lavie Bio 的 Yalos——两个 AI 发现的微生物,用于小麦、硬粒小麦、大麦与 大豆——带来 5–7.1% 的增产,而祖先大刍草导入片段被证明可重塑 玉米根际微生物组并抑制硝化与反硝化。该品类涵盖接种剂产品、 AI 发现平台与根际管理咨询服务。
根际微生物组服务的关键方向:
- 微生物组种衣接种剂(Microbiome Seed-Treatment Inoculants): 施于种子的内生菌与 PGPR 包衣(如 Lavie Bio 的 Yalos),在谷类与油料作物上带来可测增产。
- 固氮与 PGPR 菌群(Diazotrophic & PGPR Consortia): 经工程或协同筛选的微生物菌群,固氮、溶磷并产生长素,包括 BioConsortia 为非豆科作物开发的 Paenibacillus 固氮菌。
- AI 驱动的微生物发现(AI-Driven Microbe Discovery): 计算平台(AgBiome Genesis、Lavie Bio BDD/MicroBoost AI),以约十倍于行业标准的速率预测有效菌株。
- 根际工程(Rhizosphere Engineering): 根分泌物管理、合成菌群(SynComs)与宿主遗传(大刍草导入),重编根际微生物组以获得养分与抗逆性状。
行业价值链#
[微生物发现] ──> [菌株表征] ──> [菌群设计] ──> [配方]
│
(招募根际微生物组)
│
▼
[服务交付] <─── [田间验证] <─────┘
价值链层级#
| 层级 | 描述 | 关键投入/产出 |
|---|---|---|
| Microbe Discovery | 通过 AI 平台分离并筛选根际与内生菌株 | 输入: 土壤/根部样品、测序数据。输出: 候选菌株。 |
| Strain Characterization | 基因组测序与功能性状谱 | 输入: 分离物、多组学。输出: 固氮、溶磷、IAA 性状。 |
| Consortium Design | 将菌株匹配为单一或合成菌群 | 输入: 性状图、宿主基因型。输出: PGPR/SynCom 设计。 |
| Formulation | 稳定为种衣或液体接种剂 | 输入: 载体、货架期化学。输出: 种子包衣、CFU 滴度。 |
| Field Validation | 验证产量、养分利用效率、抗逆性 | 输入: 田间小区、农学数据。输出: 验证产品。 |
| Service Delivery | 处方平台与农学集成 | 输入: 土壤检测、建议。输出: 根际微生物组管理服务。 |
行业横切技术:
- AI 微生物发现引擎(AI Microbe-Discovery Engines): 计算预测(MicroBoost AI、Genesis),将计算机到温室的验证率提升十倍。
- 多组学宿主-微生物组映射(Multi-Omics Host-Microbiome Mapping): 配对根转录组、16S 谱与离子组,将可遗传微生物与养分性状关联。
- 合成微生物菌群(Synthetic Microbial Communities): 理性组装的菌群(SynComs)与工程化固氮菌群,优于单一菌株。
2 · 替代什么 4 · 按行业匹配
| D1E3 | 以植物生物刺激素(海藻提取物、蛋白水解物、腐植酸和黄腐酸)替代为应对胁迫而额外施用的矿物氮和合成植物生长调节剂 替代: 为帮助作物渡过干旱、高温或移栽胁迫而“保险性”追施的矿物氮和叶面 NPK;以提高抗逆性(而非防倒伏)为目的的部分合成植物生长调节剂用量(如矮壮素、多效唑) | AGROCHEM |
| D1E– | 以固氮和活化养分的微生物(固氮螺菌、固氮菌、工程化根际固氮菌)用于玉米、小麦和水稻,替代部分尿素用量 替代: 非豆科谷物施用的部分(通常10–25%)矿物氮(尿素、尿素硝铵溶液、硝酸铵) | AGROCHEM |
| D1E2 | 以回收磷(从生物污水处理和消化液中回收的鸟粪石等磷酸盐)替代含镉磷矿制成的肥料 替代: 部分以开采磷矿制成的磷酸二铵/磷酸一铵/过磷酸钙;污水厂用铁盐和铝盐化学除磷(使磷无法回到农业) | AGROCHEM |
| D1E– | 以沼渣、堆肥、蚯蚓粪和虫粪制成的有机肥和有机-无机复混肥替代部分矿物 NPK 替代: 大田和园艺作物施用的部分矿物 NPK(尿素、磷酸二铵/磷酸一铵、钾肥);在有机质低的土壤上只施矿物肥 | AGROCHEM |
3 · 如何实施 6 步
- 1微生物发现分离并筛选根际与内生菌株,AI 平台优先排序预计能带来产量、养分或抗逆性状的候选者。
- 2菌株表征检测与分析菌株与细胞系全基因组测序与功能分析确认固氮、溶磷、铁载体与生长素产生等性状。谁能完成这一步 自动匹配✓ ISO 9001 9,238.79 MT 工业规模“Research capabilities: Identifies potent microbial strains from soil, infected insects, plants, and composts; validates and registers products with the Central Insecticide Board of …”Absolute 印度工业规模“PHARMA: Biology-led APIs and peptides to improve scalability and accessibility of therapeutics, leveraging strain engineering, gene editing, and precision fermentation.”Lallemand 加拿大✓ ISO 9001“Biotechnology (also known as genetic engineering or synthetic biology) is a well-proven, safe, and increasingly powerful set of tools that has revolutionized agriculture, food …”
- 3菌群设计依据多组学宿主-微生物组图谱,将菌株匹配为与宿主作物及目标逆境兼容的单一接种剂或合成菌群。
- 4配方配方与复配将菌株稳定为种衣或液体接种剂,满足货架期与 CFU 滴度(高于 10^2 CFU/ml)及桶混兼容性。谁能完成这一步 自动匹配SyAqua Group 泰国“vannamei genetics (broodstock, nauplii, and post-larvae) built on genomic selection/marker-assisted selection plus quantitative genetics (BLUP), with disease resistance screening …”✓ ISO 9001 500 m3“This is a satellite blending, mixing and formulation facility, located at Vashind near Shahapur and dedicated to the company’s Animal Nutrition business.”
- 5田间验证检测与分析试验量化产量、养分利用效率与抗逆性——例如 Yalos 在小麦与大豆上记录的 5–7.1% 增产。
- 6服务交付产品以种衣或集成农学建议的处方平台交付,并按 EPA 生物农药或 MARA 生物肥料框架登记。
4 · 谁来交付
匹配的供应商 (自动匹配)
| BioConsortia | 美国 | 生产商 | 运营中 |
| Indigo Ag | 美国 | 生产商 | 运营中 |
| Vland Biotech 蔚蓝生物 (SSE 603739) | 中国 | 研究机构 | 运营中 |
| AgriLife (Som Phytopharma) | 印度 | 研究机构 | 运营中 |
| Verdesian Life Sciences | 美国 | 经销商 | 运营中 |
| Ajeet Seeds | 印度 | 研究机构 | 运营中 |
已列供应商
BioConsortia · Indigo Ag · Vland Biotech 蔚蓝生物 (SSE 603739)
服务与供货目录 2 · 付费服务
领先企业与机构(摘自简报)
| 企业 / 机构 | 国家 | 关键产品 / 平台 | 技术特征 | 2026 状态 |
|---|---|---|---|---|
| Indigo Ag | 🇺🇸 美国 | 微生物组种衣 | 谷类与豆类内生菌包衣 | Operating |
| AgBiome | 🇺🇸 美国 | Genesis 发现平台 | 杀虫基因与植物健康微生物 | Operating |
| BioConsortia | 🇺🇸 美国 | Paenibacillus 固氮菌群 | 面向非豆科的工程化固氮微生物 | Commercial |
| Lavie Bio | 🇮🇱 以色列 | Yalos 生物接种剂 | AI 发现的双菌种衣,增产 5–7%(ICL 旗下) | Commercial |
| Vland Biotech | 🇨🇳 中国 | 微生物菌剂 | 根际生防/生物肥料产品 | Commercial |
| Wageningen UR | 🇳🇱 荷兰 | 根分泌物研究 | Soil Biology 团队根际工程(De Deyn、Zwetsloot) | Research |
5 · 法规与市场准入
进入俄罗斯/欧亚经济联盟: AGROCHEM · 俄罗斯农业部(Minselkhoz)
约1–2年,含登记试验
仅供参考,非法律意见——请针对您的产品确认流程。 (2026-10-06)
约1–2年,含登记试验
仅供参考,非法律意见——请针对您的产品确认流程。 (2026-10-06)
美国
美国集中了最大的商业微生物发现与种衣平台,以及深厚的根际学术基础。
microbiome seed treatment, AI discovery platforms, EPA biopesticide track#
- Indigo Ag: 拥有针对谷类与豆类的内生菌组合专利(US20250169509A1、US20240255494A1),其种子细菌内生菌制剂高于 10^2 CFU/ml,可提升抗逆性与生长。
- AgBiome: 运营 Genesis 微生物发现平台,并持有杀虫基因与植物健康组合专利(US20240026373、US20240196908),支撑生物杀菌剂与生物杀虫剂管线。
- BioConsortia: 拥有增强型固氮 Paenibacillus 微生物专利(US20240156103A1),为非豆科作物供氮,总部位于加州戴维斯。
- 根际学术基础: 公开的 ZeaMiC 玉米根系细菌培养物库(88 株)与《Science Advances》大刍草导入工作奠定美国微生物组研究基础。
欧盟
欧盟将强大的计算型生物接种剂板块与全球领先的根际生物学研究相结合,并以 Farm to Fork 与欧盟土壤监测法为框架。
Yalos bio-inoculant, root-exudate research, EU Soil Monitoring Law#
- Lavie Bio(ICL): Yalos 生物接种剂——两个 AI 发现的微生物——在小麦、硬粒小麦、大麦与大豆上带来 5–7.1% 增产;ICL 于 2025 年 7 月收购 Lavie Bio 业务、BDD 平台与 MicroBoost AI 引擎。
- 瓦赫宁根根分泌物研究: WUR Soil Biology 团队(De Deyn、Zwetsloot)对 20 种作物的根分泌物进行表征,并关联其氮矿化策略(EGU 2026)。
- 多组学宿主-微生物组图谱: 一项《Nature Plants》研究将可遗传细菌 Sphingopyxis 鉴定为侧根发育与氮吸收的驱动者,解释高达 45% 的氮吸收变异。
- 欧盟土壤监测法: 新的土壤健康框架为与土壤状态指标挂钩的可测量根际管理服务创造需求。
中国
中国将大型本土微生物接种剂产业与中科院及高校的根际研究相结合,置于 MARA 生物肥料框架之下。
microbial inoculant industry, CAS rhizosphere research, MARA registration#
- Vland Biotech(蔚蓝生物): 总部青岛的上市生物技术企业,面向作物与动物应用销售根际微生物菌剂与生物防治产品。
- 中科院根际科学: ISSAS 表征施肥方式对小麦根际微生物组群落与功能的影响(《Journal of Agricultural and Food Chemistry》)。
- 抗旱根际细菌: 中国团队发表关于根际细菌在干旱下提升作物抗逆性的研究,受国家重点研发计划支持。
- MARA 登记: 微生物菌剂与生物肥料按 MARA 生物肥料路径登记,构成了根际微生物组服务产品的市场路径。
6 · 资金:招标与资助
| 资助 | 从“同一健康”视角研究陆地畜牧业可持续性与健康的微生物组 European Commission · 欧盟 | 2027年9月23日 342 天 |
| 资助 | 推动食品体系微生物组方案商业化 European Commission · 欧盟 | 2027年9月23日 342 天 |
| 资助 | 自动化科学发现——食品(RAISE 试点) European Commission · 欧盟 | 2027年2月2日 109 天 |
7 · 技术栈与创新
该技术栈将 AI 驱动的菌株发现与多组学宿主-微生物组映射及稳健的种衣配方相结合。
- AI 微生物发现引擎(AI Microbe-Discovery Engines):
- Lavie Bio 的 Biology Driven Design 平台基于 Evogene 的 MicroBoost AI,实现约十倍于行业标准的计算机到温室预测率。
- AgBiome 的 Genesis 平台筛选微生物多样性以获得杀虫与植物健康性状,支撑生物杀菌剂与生物杀虫剂管线。
- 多组学宿主-微生物组映射(Multi-Omics Host-Microbiome Mapping):
- 对数百个基因型的配对根转录组、根际 16S 谱与离子组,识别与养分性状相关的可遗传扩增子序列变异。
- 该方法将 Sphingopyxis 属精确定位为调节生长素合成、促进侧根发育与氮吸收的微生物。
- 种衣配方与 SynComs(Seed-Treatment Formulation & SynComs):
- 高于 10^2 CFU/ml/g 的内生菌制剂作为种衣施用,定殖根际并改善早期活力。
- 理性组装的合成菌群与工程化固氮菌群将固氮速率从约 38% 提升至 82%,并显著增加生物量。
来源 6 · 0 独立来源 · 6 生产商网站
生产商自有网站 6
- Indigo ag 生产商 核实于 2026-04-22 · 未保存链接
- Agbiome 生产商 核实于 2026-06-25 · 未保存链接
- Bioconsortia 生产商 核实于 2026-07-02 · 未保存链接
- Lavie bio 生产商 核实于 2024-11-12 · 未保存链接
- Wur 生产商 核实于 2026-05-27 · 未保存链接
- Vland biotech 生产商 核实于 2026-07-07 · 未保存链接