广东
近日，西北农林科技大学生命科学学院沈锡辉教授/朱玲芳教授团队在国际著名期刊《Microbiome》发表题为“Volatile-mediated microbiome enrichment by Streptomyces albidoflavus G1 enhances suppression of apple ring rot pathogen Botryosphaeria dothidea”的研究论文。研究解析了苹果内生白色链霉菌G1来源挥发性有机物（VOCs）对病原菌、果实局部微生物组及宿主响应的影响，揭示了微生物挥发物通过直接抑制病原菌，并伴随病斑边缘有益假单胞菌富集和宿主屏障与防御相关响应，共同促进苹果轮纹病抑制的多层次微生态过程。 西北农林科技大学生命科学学院博士生郭胜志和Arneeb Tariq为论文共同第一作者，沈锡辉教授和朱玲芳教授为共同通讯作者。
苹果轮纹病是影响苹果生产和采后贮藏的重要真菌病害，传统生物防治研究主要关注拮抗微生物及其代谢物对病原菌的直接作用，而其对果实局部微生物生态及宿主响应的影响仍缺乏系统认识。研究团队发现，白色链霉菌G1释放的VOCs可在非接触条件下显著抑制轮纹病菌Botryosphaeria dothidea的生长和苹果病斑扩展，并降低病原菌在病斑组织中的积累。挥发组分析进一步筛选出葎草烯、石竹烯、法尼醇、肉桂酸和苯乙醇等具有抗真菌活性的候选VOCs，这些化合物可不同程度影响病原菌膜完整性、代谢活性和生物膜形成。进一步研究发现，在病原菌侵染背景下，G1-VOC处理伴随着苹果内部病斑边缘细菌群落发生明显变化，其中假单胞菌属（Pseudomonas）成为优势类群。研究团队进一步从该组织中分离获得与富集ASV完全匹配的Pseudomonas paracarnis aNRL1，其无细胞培养上清对轮纹病菌表现出强烈抑制活性，并可显著减轻苹果果实病斑。不同G1相关VOCs还可差异性调节aNRL1的生长、游动和生物膜形成。与此同时，苹果转录组分析表明，G1-VOC处理伴随着植物激素、MAPK信号、脂质代谢以及角质和蜡质生物合成等屏障与防御相关过程的重塑。由此，本研究建立了一个由病原菌直接抑制、局部微生物组变化和宿主防御响应共同构成的多层次作用模式，将微生物VOCs的功能认识由传统“隔空抑菌”进一步拓展到果实病害微生态调控层面，为微生物挥发信号与微生物组协同利用以及苹果采后病害绿色防控提供了新的研究思路。
论文链接：
https://doi.org/10.1186/s40168-026-02540-4
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