《LWT》：Spatial and temporal changes in the microbial community associated with postharvest decay in chili pepper fruits
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本研究针对采后辣椒果实的防腐研究多集中于果皮组织，而对果梗、花萼区域腐烂缺乏关注的问题，通过对辣椒果梗、花萼、果皮组织在贮藏期间的腐烂特性和表面菌群进行测序分析，揭示了不同组织腐烂与特定病原菌（如Pectobacterium、Enterococcus、Fusarium）富集的关联，并预测了与木聚糖分解相关的细菌在果皮腐烂中的重要作用。该研究为理解辣椒采后病害的时空异质性和制定组织特异性防控策略提供了理论基础。
辣椒是全球广泛种植的重要经济作物，但其果实采后在贮藏和运输过程中极易受到病原微生物侵染而腐烂，造成巨大的经济损失。长期以来，针对辣椒采后病害的防控研究主要聚焦于果皮组织，而对于同样容易发生腐烂的果梗和花萼区域却缺乏系统性研究。微生物群落的动态变化与果蔬病害的发生发展密切相关，因此，深入解析辣椒果实不同组织在贮藏期间微生物群落的时空变化规律，对于全面理解其腐烂机制和制定有效防控策略至关重要。
为了解决这一问题，研究人员以“欢乐”品种的绿熟辣椒为材料，在30°C条件下进行贮藏，系统研究了果梗、花萼和果皮三个组织的腐烂特征，并分别采集其表面微生物样本。他们运用了扩增子测序技术，对细菌的16S rRNA基因V5-V7区以及真菌的内转录间隔区进行测序分析，结合生物信息学工具，深入解析了微生物群落的丰富度、多样性、组成结构、物种差异、共现网络以及功能预测。
3.1. 辣椒果实果梗、花萼和果皮在贮藏期间的腐烂特征
研究发现，辣椒果实在30°C贮藏下，不同组织的腐烂表现出明显的时空差异。果梗组织对病原菌侵染最为敏感，贮藏4天即出现白色菌丝，腐烂率高达76.67%，随后腐烂区域逐渐扩大。花萼组织在贮藏4天边缘开始褐变，并逐渐向内扩展。而果皮组织在贮藏前期外观无明显变化，直到贮藏8天才开始出现软腐症状，贮藏12天时约50%的果皮发生腐烂。
3.2. 辣椒果实果梗、花萼和果皮在贮藏期间的微生物组成
测序结果显示，在贮藏初期，果皮组织的细菌和真菌OTU数量最高，果梗次之，花萼最低。随着贮藏时间延长，果皮组织的细菌和真菌OTU数量逐渐下降，而果梗的细菌OTU数量相对稳定，花萼的细菌OTU数量先增后减。真菌OTU数量在三个组织中均呈下降趋势。维恩图分析表明，贮藏时间显著影响了细菌和真菌群落的演替。
3.3. 辣椒果实果梗、花萼和果皮表面微生物多样性的变化
Alpha多样性分析显示，贮藏初期果皮的细菌群落丰富度最高。在贮藏过程中，果皮的细菌丰富度显著下降，而果梗和花萼的细菌丰富度保持稳定；三个组织的真菌丰富度均显著下降。主坐标分析表明，果梗和果皮的细菌群落结构在贮藏期间发生了显著动态变化，而真菌群落结构则表现出组织特异性。
3.4. 辣椒果实果梗、花萼和果皮在贮藏期间的微生物群落组成分析
3.4.1. 细菌群落组成
在所有样本中，变形菌门均为最优势的细菌门。在属水平上，贮藏期间辣椒表面的优势细菌属包括克雷伯菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属、Pantoea属等。值得注意的是，在贮藏后期，果梗和花萼中norank_f__Alcaligenaceae、黄杆菌属等丰度升高。而在腐烂的果皮中，果胶杆菌属和克雷伯菌属的相对丰度显著富集，成为最优势的属。
3.4.2. 真菌群落组成
子囊菌门是绝对优势的真菌门。在属水平上，贮藏期间的优势真菌属包括枝孢属、曲霉属、镰刀菌属、Acremonium属等。动态变化显示，枝孢属和链格孢属的丰度在贮藏期间逐渐降低。与此相反，镰刀菌属在果梗和花萼中的丰度随着贮藏时间延长而显著增加，尤其是在贮藏后期。
3.5. 辣椒果实果梗、花萼和果皮在贮藏期间的物种差异分析
3.5.1. 细菌群落比较分析
LEfSe分析识别出不同贮藏时期三个组织的潜在细菌生物标志物。例如，在果梗中，葡萄球菌属是贮藏初期的标志物。在腐烂的果皮中，肠球菌属和果胶杆菌属被鉴定为具有显著差异的生物标志物。
3.5.2. 真菌群落比较分析
真菌的生物标志物数量少于细菌。在果梗中，枝孢属等是贮藏初期的标志物，而镰刀菌属被鉴定为贮藏8天后的标志物。在花萼中，镰刀菌属是腐烂果皮对应花萼的标志物。这些结果进一步将特定真菌与组织腐烂联系起来。
3.6. 辣椒腐烂过程中的微生物共现网络分析及群落功能预测
共现网络分析揭示了微生物属间的相关性，例如镰刀菌属与肠球菌属、norank_f__Alcaligenaceae等呈正相关。细菌功能预测显示，与木聚糖分解相关的细菌在腐烂果皮中显著富集。含有移动元件的细菌在腐烂果皮中也更为丰富。真菌功能预测表明，与植物病原体相关的真菌功能群在果梗和花萼中的相对丰度显著高于果皮。
研究结论与讨论部分明确指出，辣椒采后腐烂是果实表面整个微生物群落相互作用的结果，且具有显著的组织特异性。果皮组织的软腐病主要由细菌病原体如果胶杆菌属和肠球菌属引起，并且与木聚糖分解相关的细菌发挥了重要作用。而果梗和花萼组织的霉斑病则主要由真菌病原体镰刀菌属主导。该研究首次系统比较了辣椒果实三个关键组织的采后微生物生态，揭示了不同组织腐烂与特定病原微生物富集的直接关联。这一发现挑战了以往仅关注果皮腐烂的防控思路，强调未来的病害控制策略需要同时针对果梗、花萼和果皮组织，并考虑不同病原微生物在侵染过程中的协同作用。这为开发更全面、有效的辣椒采后病害综合管理策略提供了重要的理论依据和新的研究方向。该论文发表在《LWT》（食品科学与技术杂志）上。
