近日,中国科学院植物所葡萄与葡萄酒科学研发团队联合宁夏农林科学院园艺研究所、比利时鲁汶大学、南非斯坦陵布什大学,通过整合宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄产区多个采样点的赤霞珠、美乐和霞多丽三个葡萄品种的果皮微生物组、果实转录组、代谢组和环境因子数据,明确了果皮微生物群落组成主要受环境而非葡萄基因型的影响。相关研究发表于《新植物学家》。
葡萄和葡萄酒的品质主要取决于产地的风土,风土可以理解为葡萄藤生长的整个生态系统中的各类要素。近年来微生物多样性被认为是葡萄的重要风土因素之一,但微生物与果实品质的调控机制尚不清晰,因此探究葡萄果皮微生物群落组成,解析产地环境—微生物多样性—果实品质三者关系,挖掘特定菌群—果实风味的调控机制具有重要意义。
研究人员通过微生物—果实品质相关性分析,发现特定细菌可能参与调控葡萄香气积累,其中鞘氨醇单胞菌属的候选操作分类单元与葡萄的C6醛类香气具有显著相关性。微生物—宿主基因—葡萄香气的相关性网络表明核心表达基因富集于脂质代谢通路,研究人员推测该通路同时参与了细菌定殖和C6醛类香气的底物合成。
通过接种实验,研究人员最终验证了鞘氨醇单胞菌属特定菌株通过上调脂质代谢通路LOX等关键基因的表达提高了葡萄果实C6醛类香气。
该研究表明了葡萄成熟过程中细菌对果实风味的贡献,提供了通过操纵果皮微生物来提升果实品质的新视角,为气候变化背景下葡萄品质改良和微生物群落调控提供理论基础。
相关论文信息:https://doi.org/10.1111/nph.70152
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