黑胡椒根系真菌群落动态的宏分类学分析：健康与速萎病症状植株的对比研究及其土壤理化参数关联

为解决黑胡椒速萎病(quick wilt)的生态防控难题，印度Kolli Hills地区研究人员通过ITS Illumina测序技术开展根系真菌群落(rhizomycobiome)宏分类学分析，揭示Phytophthora capsici感染导致有益真菌(Pochonia/Hannaella等)减少而机会致病菌(Volutella/Chaetocapnodium)增殖的规律，证实土壤pH、有效氮(N)和电导率(EC)是调控真菌群落的关键参数，为开发基于微生物组的可持续病害管理策略提供理论依据。

　　

在印度泰米尔纳德邦东高止山脉的Kolli Hills地区，黑胡椒(Piper nigrum L.)作为当地重要的经济作物，正面临由Phytophthora capsici引起的速萎病(quick wilt)的严重威胁。这种土传卵菌能导致植株迅速死亡，造成毁灭性损失。尽管化学农药被广泛使用，但其对土壤微生物组的破坏和环境负面影响日益凸显。更令人担忧的是，气候变化加剧了病害爆发，而当地农民对化肥农药的滥用进一步恶化了土壤生态。在此背景下，探索微生物组与病害发生的生态关联，成为实现可持续农业的关键突破口。

为解析健康与染病植株根系真菌群落的差异特征，研究人员采用ITS Illumina高通量测序技术，对Kolli Hills地区表现速萎病症状和无症状的黑胡椒植株根际土壤进行宏分类学分析。通过比较真菌群落结构、鉴定关键生物标志物，并结合土壤pH、有效氮(N)、电导率(EC)等理化参数的测定，揭示了Phytophthora感染对根际微生态的重塑机制。

研究主要采用以下技术方法：从Panniyur 1品种染病植株分离病原菌并进行形态学(无隔透明菌丝、菊花状菌落)和分子鉴定(ITS1/4区扩增)；采集健康与染病植株根际土壤进行ITS2区高通量测序；测定土壤pH、有效氮、电导率等13项理化指标；使用LEfSe分析鉴定差异真菌类群。

^{病原鉴定与土壤特性分析}

通过形态学观察和ITS序列比对确认病原菌为Phytophthora capsici。土壤分析显示染病园区具有显著更低的pH值、更高的有效氮和电导率，这些参数与真菌群落变异显著相关。

^{真菌群落结构差异}

宏分类学分析表明无症状根际富含Pochonia、Hannaella、Rhodotorula等有益真菌，这些类群能产生抗卵菌代谢物；而染病根际则富集Volutella、Chaetocapnodium等机会致病菌，其相对丰度与Phytophthora感染呈正相关。

^{关键生物标志物鉴定}

LEfSe分析确定无症状组以Acremonium、Exophiala等生防真菌为特征标志，染病组则以Saitozyma等病原相关菌为标志。这些标志物的丰度变化与土壤氮循环和酸化程度密切相关。

研究结论表明，Phytophthora感染通过改变土壤理化环境，显著降低根际有益真菌的丰富度，形成以机会致病菌为主导的恶性微生态循环。特别值得注意的是，无症状植株根际特有的Pochonia等真菌可能通过产生抗微生物代谢物(如gliotoxin类似物)抑制病原菌，这为开发基于微生物组的生态防控策略提供了直接依据。该发现不仅解释了Kolli Hills地区速萎病爆发的微生态机制，更为设计区域特异性的土壤改良-微生物联合作业方案奠定了科学基础，对实现热带作物病害的可持续治理具有重要实践价值。