植物源与酵母源生物制剂调控‘Touriga Franca’葡萄叶微生物组的宏基因组学分析及其可持续植保意义

【字体: 时间:2025年08月15日 来源:Frontiers in Plant Science 4.8

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  (编辑推荐)本研究通过宏基因组学手段解析了植物提取物(NE/JKE)与酵母制剂(T66/T90)对葡萄叶微生物组的影响,发现细菌群落对处理更敏感,而真菌群落保持稳定。常规化学处理(CT)显著降低微生物多样性,而生物制剂在维持真菌平衡的同时调控有益菌(如Pseudomonas、Aureobasidium),为可持续葡萄栽培(viticulture)提供新策略。

  

1 引言

葡萄栽培面临霜霉病(Plasmopara viticola)和白粉病(Erysiphe necator)的严重威胁,传统化学杀菌剂的使用受到欧盟“农场到餐桌”战略限制。德马克杜罗产区(DDR)作为全球最大的山地葡萄酒产区,其地中海气候加剧了病害防控难度。植物源(如荨麻提取物NE含皂苷/黄酮、虎杖提取物JKE含白藜芦醇)和酵母源制剂(T66/T90)因具有诱导植物抗性和抗菌活性成为潜在替代方案,但其对叶际微生物组的影响尚不明确。

2 材料与方法

研究以‘Touriga Franca’葡萄为材料,在葡萄牙Trás-os-Montes e Alto Douro大学实验 vineyard 进行两年(2020-2021)田间试验。设置6种处理:NE(3%)、JKE(4.5%)、酵母制剂T66/T90(1%)、常规化学处理CT(含cymoxanil+folpet等)及对照C。通过Illumina平台测序16S rRNA(V3-V4)和ITS区域,利用Bray-Curtis距离矩阵和NMDS分析微生物群落差异。

3 结果与讨论

3.1 真菌群落特征

真菌群落以子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)为主。CT处理显著降低真菌丰富度(p<0.05),而生物制剂(尤其T6620)增加多样性。白粉病菌E. necator在2021年湿度较高时丰度上升,与气象数据吻合。酵母处理中Aureobasidium pullulans(生防菌)丰度显著,可抑制灰霉病(Botrytis cinerea)。

3.2 细菌群落动态

变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)占主导。CT21处理显著改变细菌组成(ANOSIM R2=0.163),Pseudomonas和Sphingomonas(促进植物健康)成为关键差异菌属。T66处理因盐耐受性差异导致年际变异最大(ANOSIM R2=1.0),而NE处理稳定性较高。

3.3 微生物互作网络

Spearman分析揭示T90处理中Alternaria与细菌呈正相关,而Cladosporium多呈负相关,暗示生物制剂可能重塑微生物互作模式。常规处理(CT)的微生物关联性最弱,反映化学杀菌剂对生态网络的破坏。

4 结论

植物/酵母源制剂通过选择性调控细菌群落(如增加Pseudomonas)而非破坏真菌稳态,为可持续葡萄病害管理提供新思路。未来需结合长期监测解析微生物功能与宿主抗性的分子机制。

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