2018-05-31
最近，派森諾生(sheng)物(wu)與中國農(nong)業科(ke)學院果樹研究所合作，在《Postharvest Biology and Technology》（影響因子：3.248）發表(biao)(biao)論文，評估了低溫貯(zhu)藏過程中蘋果表(biao)(biao)面(mian)真菌群落的變化，表(biao)(biao)明長期儲存的蘋果有可能存在果實采后變質(zhi)和肉(rou)芽(ya)污(wu)染的風險。
研究(jiu)背景
蘋果在世界范圍內被廣泛接受為新鮮水果，也被用于加工果汁，醋，酒，果醬，蘋果脆等。根據2016年FAO（www/faostat.fao.org）數據統計，中國是蘋果生產國，占世界總生產的49.8%（4.44 × 107 of 8.93 × 107 t），并有蘋果產區，占世界總產區的45.0%（5.29 × 106 中的2.38 × 106公頃）。在中國，蘋果是季節性收獲的（通常從9月到11月），而且大多保存在較冷的條件下進行長期銷售。近幾十年來，冷藏和運輸的實現，易于蘋果采后貯藏，延長了保質期，大大促進了蘋果的國內和國際貿易。然而，某些植物病原真菌能夠導致果實采后變質，顯著影響果實的安全性和質量，而附著在蘋果上的微生物群落在冷藏期間的變化才剛剛開始被關注。
研(yan)究目的
目前，在果實采后(hou)(hou)保存過程(cheng)(cheng)中(zhong)，對真菌(jun)(jun)整體群落(luo)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)知之甚(shen)少。對基(ji)于NGS的(de)(de)(de)(de)真菌(jun)(jun)群落(luo)和蘋果多樣性組成譜的(de)(de)(de)(de)探索，可(ke)以對冷(leng)藏過程(cheng)(cheng)中(zhong)真菌(jun)(jun)的(de)(de)(de)(de)成分變(bian)化(hua)提供深入的(de)(de)(de)(de)了解，為(wei)后(hou)(hou)續的(de)(de)(de)(de)進(jin)一步研究提供依(yi)據。因此(ci)，探討冷(leng)貯(zhu)藏過程(cheng)(cheng)中(zhong)真菌(jun)(jun)群落(luo)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)。該研究的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是使用多樣性組成譜測序，評估冷(leng)藏前后(hou)(hou)蘋果表面真菌(jun)(jun)群落(luo)的(de)(de)(de)(de)差異。
研究方(fang)法(fa)
測(ce)序技(ji)術(shu)：Illumina MiSeq高(gao)通量(liang)測(ce)序平臺
測序模式(shi)：真菌(jun)菌(jun)群(qun)ITS1區測序
實驗對象：9個成熟收獲的蘋果（HP）+9個低溫貯藏的蘋果（CS）
研究結果
1、基于(yu)ITS的真菌測序結(jie)果(guo)
18個樣品(pin)總共測序(xu)獲得(de)1,319,679條(tiao)高質量(liang)序(xu)列。分(fen)別從HP樣品(pin)中獲得(de)583,915（平均每(mei)個樣本(ben)64,879條(tiao)）條(tiao)序(xu)列，從CS樣品(pin)中得(de)到735,764（平均81,752個樣條(tiao)）條(tiao)序(xu)列。過濾去除稀(xi)有OTU（少于總序(xu)列量(liang)0.001%）后(hou)獲得(de)1,306,074條(tiao)序(xu)列，劃分(fen)為512個OTU。
2、蘋果表面真菌Alpha多樣(yang)性(xing)
與HP樣(yang)(yang)(yang)品(pin)相比(bi)，CS樣(yang)(yang)(yang)品(pin)的(de)豐(feng)度(du)等級曲線在(zai)水平軸上(shang)較長，在(zai)垂直軸上(shang)較平，反(fan)映CS樣(yang)(yang)(yang)品(pin)中含有較多的(de)OTUs，且通常檢測到較高(gao)的(de)豐(feng)度(du)。在(zai)HP樣(yang)(yang)(yang)品(pin)中檢測到150-200個物種(zhong)，而在(zai)CS樣(yang)(yang)(yang)品(pin)中具(ju)有更多的(de)物種(zhong)。此外，CS樣(yang)(yang)(yang)品(pin)的(de)ACE多樣(yang)(yang)(yang)性(xing)指數顯著高(gao)于(yu)HP樣(yang)(yang)(yang)品(pin)。這些(xie)對比(bi)分析結果(guo)表明，CS樣(yang)(yang)(yang)品(pin)比(bi)HP樣(yang)(yang)(yang)品(pin)具(ju)有更高(gao)的(de)真菌(jun)多樣(yang)(yang)(yang)性(xing)。
3、真菌(jun)群落的總體特征
蘋果表面檢測到261種真菌，分別歸為4個門、22個綱、59個目、93個科和134個屬。其中Ascomycota是豐度高的門，占了總序列的91.1%。我們也檢測到了次要的門為Basidiomycota（7.1%）和Zygomycota（0.6%）。CS樣品中的優勢屬為Aureobasidium（14.8%）、Penicillium（13.5%）、Aspergillus（3.0%）、Acremonium （2.7%）、Cryptococcus （1.3%）和Tilletiopsis （1.2%）；而HP樣品中(zhong)的優勢屬為Acremonium（19.8%）、Aureobasidium（18.8%）、Tilletiopsis（2.1%）、Cryptococcus（2.0%）、Phoma（1.0%）和(he)Periconia（1.0%）。這些高豐度的屬包含很多種，比如Acremonium檢測到8個種，主要是A. fusidioides、A. alternatum和A. implicatum。所有樣品都檢測到的Aureobasidium屬則主要包含A. pullulans和(he)A. microstictum兩個種。
4、低溫貯藏與真菌群落的相關變化(hua)
運用Unweighted UniFrac PCoA分(fen)析、Adonis/PERMANOVA分(fen)析、ANOSIM分(fen)析和隨機森林分(fen)析等多種方法，本研(yan)究(jiu)發現，HP樣品和CS樣品真菌群落之(zhi)間具有(you)顯(xian)著差異。此外，LEfSe差異分(fen)析結(jie)果表明，在CS和HP樣本之(zhi)間，真菌的分(fen)類有(you)顯(xian)著差異。
圖1 成(cheng)熟樣品（HP）和冷(leng)藏樣品（CS）在不同分類(lei)水(shui)平（門、綱、目、科和屬）優勢(shi)真菌的豐度
圖2 成熟(shu)樣(yang)品（HP）和冷藏樣(yang)品（CS）的Beta多樣(yang)性unweighted UniFrac PCoA分析
圖3 成(cheng)熟樣品（HP）和冷(leng)藏樣品（CS）LEfSe分析
總結
目前的高通量測序方法，已(yi)經足以涵蓋蘋(pin)果(guo)表(biao)(biao)面的大多(duo)數真(zhen)菌(jun)。該研究(jiu)對低溫貯藏(zang)過程(cheng)中蘋(pin)果(guo)表(biao)(biao)面真(zhen)菌(jun)群落(luo)(luo)(luo)的變化(hua)(hua)(hua)進行了(le)(le)評(ping)估，觀察了(le)(le)蘋(pin)果(guo)表(biao)(biao)面真(zhen)菌(jun)群落(luo)(luo)(luo)的多(duo)樣性組(zu)成譜(pu)。HP和CS樣品真(zhen)菌(jun)群落(luo)(luo)(luo)屬水平(ping)差異表(biao)(biao)明，冷藏(zang)過程(cheng)中蘋(pin)果(guo)表(biao)(biao)面真(zhen)菌(jun)群落(luo)(luo)(luo)發生了(le)(le)顯(xian)著變化(hua)(hua)(hua)。大多(duo)數真(zhen)菌(jun)屬的豐(feng)度在冷藏(zang)過程(cheng)中發生了(le)(le)上調。本(ben)研究(jiu)鑒定了(le)(le)真(zhen)菌(jun)群落(luo)(luo)(luo)在果(guo)實及其在冷藏(zang)中的變化(hua)(hua)(hua)，并為(wei)進一步的研究(jiu)奠定了(le)(le)基礎。
文章索引：
Youming Shen, Jiyun Nie, Yafeng Dong, Lixue Kuang, Yinping Li, Jianyi Zhang (2018) Compositional shifts in the surface fungal communities of apple fruits during cold storage. Postharvest Biology and Technology (2018) 55-62.
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