从花到果：追踪蓝莓植株上真菌群落的变化

蓝莓植株的地上组织上寄生着多种多样的真菌群落，但这些群落如何在开花结果过程中发生变化仍不清楚。

　　

蓝莓植株地上组织中寄生着多种多样的真菌群落，但这些群落如何随花果发育而变化尚不清楚。本研究揭示了高丛蓝莓叶际真菌多样性随时间和组织类型的变化，展现了从花蕾到成熟果实的动态转变。早季花蕾和花朵的真菌多样性最高，未成熟的青果真菌多样性最低，随着果实成熟，真菌多样性逐渐恢复。一些核心真菌类群在不同季节和植物组织中均有出现，包括有益菌和致病菌。这些发现强调了植物发育如何塑造叶际微生物组，并为改进蓝莓病害管理提供了基础知识。

植物表面的微生物群落影响着养分循环、防御和果实品质。在蓝莓中，灰霉病菌（Botrytis cinerea）和炭疽菌（Colletotrichum fioriniae）等真菌病原体在开花期侵染，但可能要到果实成熟或采后才会出现症状，导致产量和贮藏损失显著。与此同时，其他一些真菌可能对植物无害甚至有益，它们有助于增强植物的定殖抗性，从而抑制病害的发生。然而，与根系和土壤微生物群落相比，蓝莓叶际微生物群落的特征仍远未被充分研究。了解真菌群落如何在植物组织和发育阶段间变化，有助于深入了解病原体的生态学和季节性感染窗口。鉴于这些挑战，亟需对蓝莓叶际微生物群落进行更深入的研究。

密歇根州立大学的研究人员对高丛蓝莓（Vaccinium corymbosum）的茎、叶、芽、花和发育中的果实中的真菌群落进行了为期两年的多地点季节性调查。该研究于2025年5月1日发表在《园艺研究》（Horticulture Research）杂志上（DOI：10.1093/hr/uhaf042）。研究团队利用内部转录间隔区（ITS）扩增子测序技术，追踪了真菌多样性和群落结构从早季芽膨大到果实成熟的变化。他们的研究结果揭示了显著的时间和组织特异性模式，包括一个贯穿植物发育始终的核心微生物群落。

在蓝莓生长季期间，研究人员每隔1-2周采集一次蓝莓枝条样本，分析ITS序列以鉴定真菌操作分类单元（OTU）。花蕾和花朵的真菌多样性最高，这可能受到花朵营养成分和传粉昆虫的影响。相比之下，早期发育的绿色果实的真菌多样性和均匀度最低，表明只有少数真菌能够定殖于这种对营养和pH值有特定要求的生态位。随着果实成熟，花青素和糖分积累，真菌多样性再次增加。研究人员

鉴定出一个稳定的核心微生物群落，其中包含有益酵母（丝状酵母属、孢子丝菌属）、共生菌（枝孢霉属、表皮球菌属）以及一些重要的病原菌，例如链格孢属和灰葡萄孢。在花蕾和花朵中发现的菲奥里尼炭疽菌表明，感染可能在果实出现可见腐烂症状之前很久就开始了。

网络分析鉴定出某些类群是高度相互作用的“枢纽”真菌，它们可能影响群落的构建。一些酵母菌展现出抑制病原体的潜力，而另一些则与致病菌呈正相关，这表明微生物组可能对疾病风险产生影响。

研究作者指出：“叶际是蓝莓生产中一个至关重要但却研究不足的微生物栖息地。通过绘制从花蕾到成熟果实的真菌群落变化图谱，我们现在了解了致病真菌何时定植以及有益菌群在整个生长季中如何变化。这些发现为制定基于微生物组的疾病控制策略奠定了基础，包括与本地真菌协同作用而非对抗的生物防治方法。”

这些发现为疾病管理策略的时机选择提供了新的契机。青果发育期间微生物多样性的急剧下降可能提供了一个窗口期，此时施用有益酵母菌可以增强生物防治的效果。识别关键类群也为微生物群落工程开辟了途径，旨在果实成熟前抑制真菌病原体。最终，将微生物组知识与园艺实践相结合，可以减少对杀菌剂的依赖，保障授粉昆虫的安全，并提高果实品质和延长贮藏期。未来的研究可能会将植物化学特性和品种遗传与微生物群落联系起来，从而改进抗病蓝莓品种的育种。