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。
近日，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。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（Sphingomonas）的候选操作分类单元（OTU）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。最后通过接种实验，研究人员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。
该研究成果于近日在线发表在国际学术期刊New Phytologist上，植物所博士研究生刘孟龙为第一作者，代占武研究员为通讯作者，植物所梁振昌研究员、宁夏农林科学院园艺研究所陈卫平研究员、比利时鲁汶大学Sam Crauwels教授、南非斯坦陵布什大学Erna Blancquaert副教授等参与了研究。该研究得到基金委及科技部相关项目的资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1111/nph.70152
（植物多样性与特色经济作物全国重点实验室、植物园供稿）
基因型和环境（G×E）对果皮微生物的影响
