《Advances in Agriculture》：Providencia vermicola Predominates Culturable PGPM Communities in Malaysian Paddy Soils and Exhibits Multifunctional Activities
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植物促生微生物（PGPMs）在养分循环和可持续作物生产中发挥关键作用。然而，其在马来西亚稻田土壤中的群落组成和功能性状仍表征不足。深入了解该区域多样性对于降低稻作农业生态系统对化学投入品的依赖至关重要。本研究从马来西亚雪兰莪州IADA Barat Laut稻田
植物促生微生物（PGPMs）在养分循环和可持续作物生产中发挥关键作用。然而，其在马来西亚稻田土壤中的群落组成和功能性状仍表征不足。深入了解该区域多样性对于降低稻作农业生态系统对化学投入品的依赖至关重要。本研究从马来西亚雪兰莪州IADA Barat Laut稻田土壤中回收31株可培养微生物分离株。研究人员采用形态学筛选并结合生化测定评估磷酸盐溶解（PS）、氢氰酸（HCN）产生、氮固定（NF）和脲酶（UR）活性。分子鉴定包括对细菌分离株进行16S rRNA测序、对真菌分离株进行ITS测序，随后采用BLASTn鉴定，并使用MEGA 11进行系统发育分析。结果表明，68%的分离株具有磷酸盐溶解能力，71%表现UR活性，45%产生HCN，10%表现NF。Providencia vermicola是可培养分离株中最常回收的细菌种，在选用于分子鉴定的9株细菌分离株中有5株为该种。多功能分离株如TKa（PS、HCN产生、UR活性）、TK2（PS、HCN产生、NF）、SB7和SB8（均具有PS、HCN产生和UR活性）表现出多种PGPM性状。此外，真菌分离株包括Trichoderma asperellum、T. yunnanense和Talaromyces adpressus提供了进一步的生物防治潜力，强调细菌-真菌互作的重要性。这些发现证明马来西亚稻田土壤中存在多功能可培养PGPMs，并确定P. vermicola为进一步功能和生态研究的有前景候选者。多功能细菌与拮抗真菌的共存支持开发微生物菌群作为生物肥料和生物防治剂，为热带水稻种植中化学肥料和农药提供可持续替代方案。
水稻（Oryza sativa L.）是东南亚包括马来西亚粮食安全的重要主粮。马来西亚稻田具有适宜农业生态条件和灌溉网络，但面临土壤养分不足、化学投入依赖增加以及细菌性穗枯病（Burkholderia glumae）、稻瘟病（Magnaporthe oryzae）和纹枯病（Rhizoctonia solani）等主要病害频繁发生；高温高湿加剧细菌性穗枯病。植物促生微生物（PGPMs；促进植物养分获取和健康的有益根际细菌和真菌）通过养分获取和病害抑制增强植物适应性，包括磷酸盐溶解（PS；将难溶性磷转化为可利用形态）、生物氮固定（NF；将大气氮转化为可利用氮）、产生吲哚-3-乙酸（IAA；促进根系发育的植物生长素）以及通过脲酶（UR；催化尿素水解为氨）调节氮循环；还可通过抗菌化合物、氢氰酸（HCN；具生物防治潜力的挥发性代谢物）和细胞壁降解酶抑制病害，Trichoderma可通过重寄生和诱导系统抗性（SIR；增强宿主防御）发挥作用。Providencia vermicola可促进磷溶解、尿素水解和抑制植物病原，具养分管理与作物保护双功能潜力。马来西亚稻田磷固定降低施肥有效性。本地Providencia在马来西亚稻作生态系统的发生、多样性和促生潜力记录不足。真菌PGPMs尤其Trichoderma可抑制土传病害，将细菌和真菌互补性状整合为微生物菌群优于单菌接种。研究目的为收集、评估和鉴定马来西亚稻田水稻植株周围土壤中的可培养PGPMs，关注溶磷、分解尿素和产生HCN，为减少化学投入、改善养分循环和可持续稻作提供基础。由于采用培养依赖分离，结果仅代表可培养部分，不应解释为总群落组成或生态丰度。
样本来源为2023年10–11月在马来西亚雪兰莪IADA Barat Laut的Tanjung Karang、Sekinchan和Sungai Besar，采用分层随机采样采集15份0–20 cm复合稻田土壤，每份500 g，4°C运输并于24 h内处理。关键技术包括稀释涂布分离可培养细菌和真菌；形态观察与革兰染色；生化测定PS、HCN产生、NF和UR活性；提取基因组DNA后扩增细菌16S rRNA（原核生物核糖体RNA基因标记）和真菌ITS（真菌内转录间隔区），Sanger测序，BLASTn（核酸序列比对工具）比对GenBank（≥98.7%相似性阈值）鉴定，MEGA 11（分子进化遗传分析软件）邻接法构建系统发育树，bootstrap（自举检验）1000次，并设外群。
3.1 微生物多样性：通过稀释涂布和形态观察，从三地共获得31株可培养分离株（27株细菌、4株真菌），Tanjung Karang 12株、Sekinchan 10株、Sungai Besar 9株。多数细菌菌落呈奶油至黄色、光滑湿润、杆状；真菌菌落呈绿色至白色棉絮状或绒毛状并具丝状菌丝。结论为样本中存在可培养细菌和真菌多样性，为后续功能筛选提供材料。
3.2 生化与植物促生性状：通过Pikovskaya琼脂透明圈、苦味酸滤纸颜色变化、无氮Jensen培养基生长和Christensen尿素琼脂颜色变化等生化测定，21株（67.7%）具PS，14株（45.2%）产HCN，3株（9.7%）具NF，22株（71.0%）具UR；革兰染色显示21株细菌为革兰阴性、6株为革兰阳性。TKa、TK2、SB7、SB8、SK1、SK3、TKL、SK9、SK10等表达三种或以上性状。结论为可培养分离株功能多样，部分具多功能促生性状。
3.3 分子鉴定与系统发育分析：通过16S rRNA/ITS扩增、Sanger测序、BLASTn和MEGA 11邻接法分析，9株分子鉴定细菌中5株为P. vermicola（TKa、TK2、SK1、SK2、SK3），为最常代表种；SB8为Pantoea anthophila，TK1为Pantoea agglomerans，TK3和SK4为Serratia marcescens；真菌TKL为Trichoderma yunnanense，SK9为T. asperellum，SK10为Talaromyces adpressus。系统发育树中5株P. vermicola聚为支持良好的单系群（bootstrap≥95%），真菌与细菌谱系明显分开。结论为P. vermicola在分子鉴定细菌中回收频率最高，分类归属得到序列和系统发育支持，但受标记分辨率限制。
讨论部分总结：P. vermicola在分子鉴定细菌中回收频率最高，但培养依赖，不能解释为总群落生态优势，只表明在可培养细菌部分中突出；先前在油菜根际有报道，本研究提供马来西亚稻田可培养细菌中回收证据。Providencia而非Bacillus/Pseudomonas占优可能与土壤空气干燥选择耐干燥种、NA利于Enterobacteriaceae快速生长、采样时收获后水分养分变化暂时富集Providencia及培养偏差有关；需培养非依赖16S rRNA扩增测序和更广培养基确定真实生态丰度。P. vermicola具PS、UR和HCN等多功能性状，提示养分活化和生物病害抑制潜力；高比例溶磷菌与根际细菌如Providencia mobilizing soil phosphorus一致。多功能TKa、TK2、SB7、SB8具PS与UR或HCN组合，有进一步作为微生物接种剂评估潜力。但研究未做直接拮抗试验，不能从HCN推断拮抗；真菌Trichoderma asperellum、T. yunnanense和Talaromyces adpressus通过重寄生、酶分泌和诱导植物防御具拮抗特性；细菌真菌互补性状提示组合值得未来研究，但未评估菌群性能，不能推断协同效应。Pantoea和Serratia也有促生性状，但机会致病潜力需基因组和代谢组筛选确保生物安全；整合经典功能测定与现代组学工具对开发安全有效生物接种剂必要。本研究属于较早记录P. vermicola在水稻促生群落中高分离频率和多功能性，强调细菌-真菌伙伴关系对可持续农业的协同潜力。
结论部分翻译：本研究从马来西亚雪兰莪IADA Barat Laut稻田土壤中回收并表征31株可培养微生物分离株，包括27株细菌和4株真菌。回收分离株表现多样植物促生性状，包括PS、UR活性、HCN产生和氮固定能力。在分子鉴定的细菌分离株中，P. vermicola为最常代表种，5株鉴定为P. vermicola。若干分离株表现多种功能性状，突出其进一步评估为微生物接种剂的潜力。真菌分离株，尤其Trichoderma asperellum和T. yunnanense，也表现与植物促生和生物病害管理潜在相关的功能性状。然而，由于研究采用培养依赖分离和16S rRNA/ITS鉴定，结果不应解释为代表马来西亚稻田土壤中这些分类单元的完整微生物多样性或生态丰度。需进一步研究使用培养非依赖群落分析、额外分子标记或全基因组测序以及受控植物试验，以验证分类鉴定、确定生态丰度、确认功能机制并评估最有前景分离株的实际潜力。
