SBB | 你购买的葡萄其植株可能正遭受ESCA病原体的灭门之灾
推荐：董小橙
编译：木木的天空
编辑：董小橙
意大利可持续植物保护研究所Nerva等人于2019年4月25日在Soil Biology and Biochemistry中预发表了题为《Soil microbiome analysis in an ESCA diseased vineyard》的文章。实验采用16S核糖体RNA基因测序的方法对患有ESCA病的葡萄园进行土壤微生物组分析发现，目前对ESCA病机理的有效研究处于匮乏状态，且在受感染的葡萄园中，将有病的葡萄藤移除并替换为无病的葡萄藤，这不是一个有效和长久的办法，因为新移入的无病葡萄藤可能依旧会暴露在高致病菌源下，而建立抑菌群可能是一种潜在的疾病抑制方案。
文章亮点
1．首篇对患ESCA病的葡萄园块状土壤（Bulk soil）中的微生物组进行研究的文章
2．块状土壤中真菌病原体可能是产生ESCA相关病原体的主要来源
3．在受感染的葡萄园中，将有病的葡萄藤移除并替换为无病的葡萄藤，这不是一个有效和长久的办法，因为新移入的无病葡萄藤可能依旧会暴露在高致病菌源下，而建立抑菌群可能是一种潜在的疾病抑制方案
通识知识的普及
1.为什么各地葡萄（酒）的口味不同？答：风土的原因。葡萄相关微生物能够影响植物的生理反应，而植物的生理反应反过来又会影响葡萄酒的感官特性，从而导致所谓的风土条件。
2. 葡萄ESCA病对葡萄产量乃至葡萄酒的影响已遍布全世界，同时也是世界难以攻克的问题，而目前对该病害的来源、如何传播及未来如何演变的情况却处于未知状态。
3.葡萄ESCA病是由真菌引起的葡萄病害，其别名如黑麻疹病、葡萄中风病以及葡萄癌症等，它是一种至少由三种病原真菌引起的真菌性病害。这种病害通常发生在10-12年树龄甚至更老的葡萄树上，也会在幼年葡萄树上发生，并引起幼树生长的衰退。
4. 该病害主要侵染葡萄的维管束组织，造成木质部导管变黑和堵塞（如图1），症状有轻有重，另外还造成叶片褪绿枯黄、葡萄落叶以及阻碍葡萄生长发育等，有时候在葡萄生长中期发病，甚至会导致葡萄树或者葡萄主蔓突然萎蔫和死亡（中风：病株突然萎蔫，一根或多根芽枯死，并伴有叶落和果簇枯萎，随后是植物死亡），尤其是在天热的气候条件下。
文章摘要
土壤微生物群与地上植物组织的微生物生态系统密切相关，能够调节和刺激植物的反应。并且，土壤微生物群在养分循环、土壤肥力和固碳方面发挥着至关重要的作用。它们能够极大地影响农业系统的生产力，形成复杂而动态的关联，从互惠到共生再到致病，因此土壤微生物群也被称为植物的第二基因组。在抑制疾病的土壤中，土壤微生物群落对植物健康的影响是显而易见的。病原体在土壤中腐生菌生长，到达寄主植物并感染其组织；而在到达植物之前，病原体必须与根际相关的微生物群落相互作用，有益菌群可以抑制病原体侵入植物组织的能力。
本文实验是在一个有20年葡萄种植历史的葡萄园中采集有ESCA病和无ESCA病的土壤，然后分别对其细菌和真菌群落进行研究。采用扩增子测序技术对细菌16 S核糖体RNA (rRNA)基因的可变区域和真菌rRNA多顺反子基因的内部转录间隔子(ITS)进行测序。实验结果表明，土壤可以作为病原菌的“蓄水池”，因此，在受感染的葡萄园中，新移植的葡萄藤代替有症状的葡萄藤，可能会暴露在高致病菌源下，而建立抑菌群落可能是一种潜在的疾病抑制替代方案。
关键词：ESCA综合症，葡萄树树干的疾病，葡萄树树干病原体，土壤微生物，16S及其条形码
文中重要图片说明
图1 | 葡萄的ESCA病症状（图片引自winegood的博客）
图2 | 无症状（a）和有症状（b）藤蔓的块状土壤中真菌目（fungal orders）的相对平均丰度。每个条件的前10个有代表性目被保留
图3 | 无症状（a）和有症状（b）藤蔓的块状土壤中真菌属（fungal genera）的相对平均丰度。每种情况的前10个代表性属被保留下来
图4 | 描述总体群落组成的维恩图，在真菌和细菌群落中都发现了一些独特的和共享的目和属（orders and genera）
图5 | 采用基于Bray-Curtis距离矩阵的NMDS算法，将得到的细菌(a)、真菌(b)和整个微生物群落(c)的二维尺度化数据。
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