苹果果实表面微生物组装配与生态过程调控：Aureobasidium pullulans A69的生物防治及微生态重塑机制

【编辑推荐】为解决采后病害防控中微生物群落调控机制不明的问题，研究人员通过筛选苹果表面原生Aureobasidium pullulans菌株A69，系统研究其对果实表面真菌/细菌群落的调控作用。发现A69通过挥发性/扩散性代谢物抑制Penicillium expansum，显著降低贮藏期腐烂率，并富集Vishniacozyma等有益菌属，促进真菌群落确定性选择。该研究为微生物组靶向防控采后病害提供了生态学理论基础。

　　

苹果作为全球重要的经济作物，采后腐烂造成的损失高达30%，其中由Penicillium expansum（扩展青霉）引起的蓝霉病是主要威胁。传统化学杀菌剂面临耐药性和环境压力，而利用果实表面原生微生物进行生物防治成为研究热点。Aureobasidium pullulans（出芽短梗霉）作为苹果表面核心微生物组成员，虽已知其抑菌活性，但其如何调控整个微生物群落的生态过程仍属空白。

中国农业科学院的研究团队在《International Journal of Food Microbiology》发表的研究中，从'Golden Delicious'苹果表面分离的28株Aureobasidium中筛选出高效菌株A69。通过田间试验和贮藏实验，结合高通量测序和生态网络分析，发现A69不仅能直接抑制病原菌，还能重塑微生物群落结构。

关键技术包括：1) 从苹果表面分离天然Aureobasidium菌株并进行体外拮抗实验；2) 设计不同处理组（采前田间施用、采后处理及组合处理）；3) 采用Illumina测序分析真菌ITS1和细菌16S rRNA基因；4) 构建跨域微生物共现网络；5) 应用零模型分析群落装配过程。

【研究结果】

1. A69的拮抗特性：
   通过挥发性有机化合物(VOCs)和扩散性代谢物双重机制，A69对P. expansum抑菌圈直径达15.3 mm，使果实损伤直径降低68%。

2. 微生物多样性变化：
   采后处理显著降低真菌α多样性（Shannon指数下降1.8），但细菌多样性保持稳定。富集的Vishniacozyma（威氏酵母属）等酵母菌与病原菌呈显著负相关。

3. 群落装配机制：
   零模型显示真菌群落β多样性变异中确定性过程占比提升至73%，而细菌仍以随机过程为主（62%）。

4. 网络稳定性增强：
   A69处理组的微生物网络平均度降低1.4，模块性提高0.12，表明竞争性互作增强且系统抗干扰能力提升。

【结论与意义】
该研究首次阐明A. pullulans通过"代谢物直接抑制-微生物群落重塑-生态过程调控"的三级作用机制：1) 直接分泌抗真菌物质；2) 促进有益菌群定植；3) 改变真菌群落装配规则。这种微生态调控策略使苹果自然保鲜期延长2.3倍，同时减少化学药剂使用量。研究为开发基于"病原菌-益生菌-微生物组"多靶点的采后病害防控体系提供了新思路，被期刊评为"将传统生物防治提升至生态调控层次的典范研究"。