光选择性遮阳网调控猕猴桃表面微生物群落结构与功能的研究

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Current Research in Microbial Sciences 4.8

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  为解决光选择性遮阳网对猕猴桃表面微生物群落的影响机制问题,研究人员通过高通量测序技术分析了珍珠、灰色和黄色遮阳网下的细菌与真菌群落结构。研究发现遮阳网显著降低了Alternaria、Didymella等病原菌丰度,并揭示了不同颜色遮阳网对微生物多样性、网络稳定性和果实品质的差异化调控,为优化果实采后管理提供了新策略。

  

研究背景
猕猴桃产业面临采后病害和病原微生物侵染的双重挑战,其中Pseudomonas syringae pv. actinidiae (Psa)引起的溃疡病尤为严重。光选择性遮阳网作为农业调控工具,可通过改变光质和微环境影响作物生长,但其对果实表面微生物组的调控机制尚不明确。猕猴桃表面微生物群落的失衡可能导致贮藏期腐烂,而传统化学防治存在环境风险。因此,解析遮阳网对微生物生态系统的干预效应,对开发可持续病害管理策略具有重要意义。

技术方法
研究团队在葡萄牙猕猴桃果园设置珍珠、灰色和黄色遮阳网及露天对照,采用Illumina高通量测序分析16S rRNA和ITS区域,结合FAPROTAX和FunGuild数据库进行功能预测。通过共现网络分析评估微生物群落稳定性,并测定果实理化指标(如干物质含量、硬度、可溶性固形物TSS)及Psa病害严重度。

研究结果

3.1 α多样性分析
珍珠网促进细菌丰富度(Obs. species=1629)和真菌多样性(Shannon=4.395),灰色网导致真菌均匀度最高(Simpson=0.897),而露天栽培的病原菌Alternaria丰度显著升高(20.2% vs 遮阳网<9.7%)。

3.3 微生物群落组成
遮阳网显著降低致病菌Didymella(露天4.1% vs 遮阳网0.2-0.4%)和Cladosporium丰度,但增加生防菌Acremonium占比(黄色网41.5%)。细菌中Pedobacter(7.8-11.4%)和Methylobacterium(7.0-10.2%)为优势菌属。

3.4 共现网络
露天栽培形成高鲁棒性但低恢复力的细菌网络,珍珠网真菌网络模块性最强(modularity=0.3),黄色网则展现最高韧性(自然连通性=1.8)。

3.5 病害与果实品质
遮阳网使Psa病害指数降低50%(p<0.05),其中珍珠网效果最显著。黄色网果实硬度最低(41.2 N),但所有处理TSS(7.4-8.7 °Brix)和酸度(1.3-1.6%)无显著差异。

结论与意义
该研究首次系统阐明光选择性遮阳网通过调控微生物群落降低猕猴桃采后病害风险的机制。珍珠网通过富集Acremonium等有益菌并增强网络稳定性,兼具抑病和品质维持功能;黄色网则通过提升群落韧性缓冲环境扰动。成果发表于《Current Research in Microbial Sciences》,为开发基于微生物组管理的精准农业技术提供了理论依据,同时揭示了光环境调控在果实采后保鲜中的潜在应用价值。

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