地中海农业生态系统中本土土壤酵母的时空分布及其生物技术价值化，为可持续农业发展提供解决方案

《Antonie van Leeuwenhoek》：Geo-temporal distribution and biotechnological valorization of indigenous soil yeasts in Mediterranean agroecosystems for sustainable farming solutions

本研究分析地中海地区四种农业生态系统中原生酵母的环境分布及作为生物肥料的效应，发现其季节性和空间异质性显著，受作物类型、物候周期等五因素影响，并受土壤理化性质调控。鉴定出13株酵母，其中Rhodotorula mucilaginosa P2Olc1和Candida membranifaciens PFOs2在促进大麦和扁豆生长方面效果显著，分别提升根生物质59.7%和shoot生长36.35%。结合生态与生物技术为可持续农业提供新途径。

　　

摘要

本文研究了四种地中海农业生态系统（大麦、蚕豆、橄榄和葡萄）中本土酵母的环境分布（地理和时间分布），并评估了它们作为生物肥料的有效性。分析表明，酵母群落及其密度存在显著的季节性变化和空间异质性，范围在3×10²至4.5×10⁴ CFU/g之间，这些变化受五个决定性因素的影响：作物类型、物候周期、根际效应、垂直分层和季节性变化。这些酵母种群还受到土壤学特性（pH值、电导率和有机质）的显著影响。通过对13个具有植物生长促进（PGP）特性的酵母分离株进行分子鉴定，发现它们具有丰富的分类多样性，包括Candida parapsilosis、Rhodotorula mucilaginosa、Candida membranifaciens和Schwanniomyces occidentalis。其中一个分离株（EFOb3）被归类为Blastobotrys proliferans复合群，尽管存在可量化的遗传变异，这表明可能存在不同的进化谱系，需要进一步进行分类学研究。在蚕豆和大麦上的接种实验显示，这些酵母显著促进了植物生长。Rhodotorula mucilaginosa P2Olc1的表现最为突出，使大麦的根生物量增加了59.7%，蚕豆增加了37.5%，同时显著提高了根长（大麦增加58.7%）、鲜重（增加27.4%）和叶绿素含量（增加24.4%）。此外，C. membranifaciens PFOs2样品也表现出优异的表现，使大麦茎秆的生长增加了36.35%。通过主成分分析（PCA）证实了R. mucilaginosa P2Olc1的统计优势，其磷溶解能力（SI = 74.97%）和氨产量均表现出色，C. membranifaciens PFOs2的IAA产量也达到31.04 μg/mL。这种生态学与生物技术的结合为可持续农业提供了途径，通过利用和促进本土微生物资源，减少了对化学物质的依赖，同时不损害农业生产率。