image: 图形摘要概述了研究流程和主要发现。左图：两个荔枝品种（怀枝和糯米糍）的果实分别进行自然贮藏或咪鲜胺处理。中图：时间序列分析（分类学、分支图）和随机森林模型鉴定出多个关键菌属（如Methylobacterium、Sphingomonas和Gluconobacter等）作为新鲜度生物标志物，同时通过培养组学同步分离并培养了80株纯菌。右图：Gluconobacter sp. Lc45 对采后真菌病原体——荔枝霜疫霉和胶孢炭疽菌表现出强效的生物防治活性。这一整合策略为采后保鲜和生物防治提供了新视角。 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
荔枝采后果实极易腐烂，通常在数天内就会因真菌侵染和果皮褐变而变质。使用化学保鲜剂延长货架期会引发食品安全担忧。中国农业科学院深圳农业基因组研究所刘永鑫研究员团队采用微生物组学策略，为这一难题提供了新的解决视角。
研究人员在自然贮藏和杀菌剂处理条件下，连续9天追踪了耐贮品种“怀枝”和易腐品种“糯米糍”果皮上的细菌群落动态。通过扩增子测序和时间序列分析，他们发现甲基杆菌属（Methylobacterium）, 鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas）和葡糖杆菌属（Gluconobacter）等多个细菌属呈现出明显的时间变化规律。基于这些生物标志物构建的随机森林模型能够预测剩余货架期（R²>0.90），表明果皮微生物组可以充当“新鲜度时钟”。
更重要的是，研究团队从果皮中分离出80株可培养菌株。其中一株名为Gluconobacter sp. Lc45 的菌株对两种主要采后病原菌——荔枝霜疫霉（Peronophythora litchii）和胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）——的抑制率超过63%，并在离体果实上显著抑制了病害发展。该菌株可能通过营养竞争和分泌抗菌代谢产物发挥作用，为合成杀菌剂提供了一种安全、可持续的替代品。
研究还发现，储存时间（而非品种或杀菌剂处理）是驱动果皮微生物演替的主要因素。随着腐烂程度加剧，群落从有益细菌向分解者类群转变。这一生态学见解解释了为什么某些细菌类群与新鲜度的相关性会从正相关变为负相关。
通过将高通量测序、培养组学和机器学习相结合，该研究为采后管理提供了一种预测工具，也提供了一个候选生防菌株。作者已基于研究结果申请了专利（No. 202610311174.2）。
Journal
Science China Life Sciences
Method of Research
Experimental study