松材线虫侵染下海岸松真菌组的结构与功能解析：揭示松萎蔫病生态互作新机制

本研究针对松萎蔫病(PWD)中松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus, PWN)与真菌群落的互作机制，通过ITS2扩增子测序技术分析了葡萄牙三个地区海岸松(Pinus pinaster)及其寄生线虫的真菌组。研究发现PWN侵染显著降低了宿主真菌多样性，并促进蓝变菌(Ophiostomatales)的富集，揭示了地理因素与病害进程共同驱动真菌群落重构。该成果为理解PWD生态复杂性提供了关键数据，发表于《Scientific Reports》。

　　

松树林正面临一场隐形危机——由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus, PWN)引发的松萎蔫病(Pine Wilt Disease, PWD)在全球蔓延，造成数亿欧元经济损失。这种仅1毫米长的线虫通过媒介昆虫Monochamus spp.传播，在侵染后期会转向取食树木内部的真菌群落，形成复杂的"病害四维金字塔"（宿主-微生物组-病原体-环境）。然而，PWN如何重塑松树真菌组？不同地理环境下这种互作是否存在差异？这些问题长期困扰着学界。

为解开这些谜团，葡萄牙埃武拉大学等机构的研究团队开展了一项创新研究。他们选取葡萄牙大陆三个具有不同PWD流行史的典型区域（长期疫区Troia和Companhia das Lezírias、新发疫区Seia），在媒介昆虫Monochamus galloprovincialis成熟期（2019冬-2020春）采集了30株海岸松样本（含PWN感染与非感染个体），并分离获得13份PWN样本。通过ITS2扩增子测序技术，团队构建了首个欧洲海岸松-PWN真菌组互作图谱，相关成果发表于《Scientific Reports》。

研究采用高通量测序技术（Illumina MiSeq 2×300 bp）分析ITS2区域，使用QIIME2流程进行数据质控和ASV（扩增子序列变异体）分析。通过PERMANOVA等统计方法比较不同地理区域和感染状态的群落差异，并采用qPCR验证PWN感染状态。

测序数据与多样性评估
研究获得1,605,754条高质量真菌序列（松树样本）和778,959条序列（PWN样本）。α多样性分析显示，PWN感染树的ASV数量（18-162个）显著低于健康树（74-256个），Simpson指数降低30%，证实线虫侵染导致真菌群落简化。值得注意的是，长期疫区Troia的真菌多样性显著高于新发疫区，暗示地理适应可能影响微生物稳态。

海岸松真菌组组成与结构
在检测到的1067个真菌ASV中，仅13.2%为感染与健康树共有。PWN感染树中，子囊菌门(Ascomycota)占比跃升至82.4%（健康树56.2%），其中蓝变菌目(Ophiostomatales)在疫区样本中占比达16%，显著高于健康树（<5%）。主坐标分析(PCoA)显示，感染树样本不受地理限制地聚为一簇，关键驱动ASV包括 Nakazawaea酵母（占比30%）和Proceropycnis等。

松材线虫携带的真菌组特征
从PWN体内鉴定出616个ASV，其中Troia样本以捕食线虫的真菌Ciliophora（28%）和Arthrobotrys（15.6%）为主，而Seia样本富含红冬孢酵母(Rhodosporidiobolus,30.9%)。蓝变菌在所有PWN样本中占比<1%，表明线虫可能选择性富集特定真菌类群。

意外发现与验证
通过qPCR在分类"健康"的T9样本中检出PWN DNA（Ct值19.44），其真菌组结构与感染树高度相似。这一现象可能暗示存在"隐匿性感染"或树木天然抗性机制，为后续抗病育种提供线索。

该研究首次系统揭示了PWN如何重塑海岸松真菌组生态：线虫侵染不仅简化群落结构，还促进蓝变菌等关键类群的增殖，这种改变可能通过"真菌-线虫-媒介昆虫"三重互作加速病害传播。地理差异分析表明，长期疫区的真菌群落更具弹性，提示微生物适应性进化可能影响病害发展轨迹。

尤为重要的是，研究发现PWN携带的真菌组与其栖息树木存在显著差异，且不同地理种群呈现特异的真菌共生模式，这为开发基于微生物组的区域性防控策略提供了理论依据。团队提出的"病害金字塔"模型将微生物组纳入PWD研究框架，推动了对这一复杂病害系统的认知边界。

这些发现不仅解释了为何蓝变菌感染会增强PWN传播效率（通过提升线虫种群密度），也为早期诊断提供了新思路（如监测Nakazawaea等指示性酵母）。未来研究可进一步解析关键真菌类群（如Ophiostoma、Leptographium）与PWN的分子对话机制，或开发基于微生物组调控的生态防控手段。