微生物接种对樱桃番茄果实微生物组及其品质特性的宏基因组学研究

《Journal of Plant Growth Regulation》：Metagenomic Insights into the Fruit Microbiome and Quality Attributes of Cherry Tomato Mediated by Microbial Inoculation

　　

摘要

为深入了解生物菌剂如何通过调节番茄果实微生物组来提升其营养价值和感官品质，有必要借助高通量技术开展研究。通过种子处理、土壤灌根及叶面喷施方式施加具有促植物生长的蓝细菌Anabaena laxa RPAN8，可使果实中的番茄红素和多酚含量分别提高88.8%和7.13%。而将本地果肉细菌分离株Enterobacter cloacae M2进行叶面喷施，则可使番茄红素含量增加57.7%，但使抗坏血酸含量下降42.8%。对成熟红色番茄的鸟枪法宏基因组分析显示，在经过A. laxa处理的番茄中，Filobasidium floriforme、Synchytrium microbalum、Volvox carteri和等微生物数量增多，这些微生物可能与异戊二烯生物合成及苯丙烷类前体生物合成有关。同样，在经过E. cloacae处理的番茄中，Brevundimonas sp.和的数量增加，它们分别与天冬氨酸/色氨酸代谢及果胶降解功能相关。A. laxa处理使得与番茄红素和多酚生物合成途径相关的微生物数量增多，从而有助于提高这类物质的积累水平。在E. cloacae处理下抗坏血酸含量下降，可能是由于与果胶降解相关的微生物功能增强所致；而番茄红素含量的上升则可能与异戊二烯前体有关，不过这一关系还需进一步实验验证。微生物干预（Anabaena laxa或Enterobacter cloacae）与番茄果实微生物组的相互作用导致了本地微生物物种的差异性富集，这可能意味着这些微生物与果实品质的提升存在功能上的关联。