整合微生物组与代谢组解析李树抗叶枯病的微生态防御机制

为解决李树叶枯病防治中化学农药滥用问题，研究人员通过比较抗病品种"米黄李"(RP)与感病品种"珍珠李"(SP)的叶内微生物组和代谢组特征，发现RP具有更高的微生物多样性、富集特定功能菌群(如1174-901-12、Paramycosphaerella等)，并激活类黄酮(Isoflavonoid)和苯丙烷(Phenylpropanoid)代谢通路。该研究为开发生物防治策略提供新靶点，论文发表于《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》。

　　

李树作为温带重要经济作物，其叶枯病由胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引发，传统化学防治导致病原菌抗性增强和环境污染。广西大学农业与环境安全重点实验室周新艳等研究者选择抗病品种"米黄李"(RP)和感病品种"珍珠李"(SP)，通过整合微生物组与代谢组技术，揭示了植物微生态防御机制。

研究采用表面灭菌法获取叶内微生物，通过16S rRNA(V3-V4区)和ITS1测序分析微生物群落，结合UHPLC-Q Exactive HF-X非靶向代谢组学检测代谢物。利用FAPROTAX和FUNGuild预测功能，通过KEGG注释代谢通路，并采用Spearman分析微生物-代谢物关联。

微生物多样性分析显示RP的Shannon指数(2.56±0.34)显著高于SP(2.14±0.52)，且富集1174-901-12(相对丰度9.98% vs 1.69%)等有益菌。LEfSe分析鉴定出RP特异性标志菌Sneathia和Gardnerella，而SP则富集致病菌Xylella(12.86%)。代谢组学发现RP中(-)-柚皮素((-)-Naringenin)和4-香豆酸(4-Coumaric acid)含量显著升高，类黄酮生物合成通路表达量提升2.3倍。

相关性分析揭示Sphingomonas与染料木素(Genistein)呈正相关(r=0.82)，而致病菌Curtobacterium与表儿茶素(Epicatechin)负相关(r=-0.75)。功能预测显示RP中甲醇氧化(methanol_oxidation)功能丰度达15.7%，显著高于SP的8.2%。

该研究首次阐明李树抗叶枯病的"微生物-代谢物"协同防御模式：高多样性微生物群落通过富集拮抗菌群，激活苯丙烷代谢通路，促进抗菌物质积累。这为开发基于功能微生物组的生物农药和抗病育种提供了新策略，有望减少化学农药依赖。研究团队建议后续应验证Paramycosphaerella等标志菌株的实际防效，并探索代谢物与微生物的互作机制。