解析中國葡萄酒真菌菌群生物地理分布
不同產地帶來的葡萄酒品質理化指標差異和風格特性,即風土特性,是決定葡萄酒喜好度、品質特性和收藏價值的重要因素。葡萄酒生產過程涉及到眾多微生物,它們的代謝活動直接影響到葡萄酒的品質和風格特性。近年來,隨著基因組測序技術的發(fā)展和葡萄酒微生物研究的深入,微生物風土的概念被提出,世界各葡萄酒主產區(qū)相繼證明了葡萄酒微生物菌群的產區(qū)特異性,及其與葡萄酒品質和風格特性的關聯(lián)性。

中國葡萄酒產區(qū)分布廣泛,氣候類型多樣。并且不同于世界其它葡萄酒主產區(qū),由海洋性氣候或地中海氣候主導,中國葡萄酒產區(qū)主要受大陸性季風氣候影響?,F(xiàn)有研究僅分析了國內局部產區(qū)的微生物多樣性,國家層級上是否已經形成了可利用的“微生物風土”,其分布模式和影響因素仍待解析。 基于“十三五”期間第一批傳統(tǒng)發(fā)酵食品國家重點研發(fā)計劃項目,本研究以代表性的赤霞珠(紅)和霞多麗(白)葡萄品種為研究試材,采集中國9個葡萄酒主產區(qū),42個酒莊(或葡萄園)的葡萄果實,通過高通量測序分析葡萄汁和自然發(fā)酵葡萄醪中的真菌菌群。旨在通過系統(tǒng)評估我國葡萄酒產區(qū)和酒莊不同層級間微生物菌群的差異性,解析我國不同葡萄酒主產區(qū)真菌菌群的生物地理分布模式,初步構建真菌菌群的“微生物風土”模型,揭示其形成機制及其對葡萄酒品質和風格特性的影響,從而為我國葡萄酒產業(yè)合理利用“微生物風土”,生產出更具風土特色的多樣性的高品質葡萄酒提供理論基礎。
研究表明,中國不同酒莊的真菌菌群系統(tǒng)發(fā)育樹與地理軸線相契合(p<0.03),不同產區(qū)和酒莊間的真菌菌群均存在顯著性差異,且酒莊間的差異更顯著。無監(jiān)督的pcoa和有監(jiān)督的opls-da分析表明,產區(qū)內真菌菌群存在一定聚類現(xiàn)象,中國不同葡萄酒主產區(qū)和酒莊間的真菌菌群已經形成“微生物風土”,分但是區(qū)域內部產區(qū)間和產區(qū)內的酒莊間存在一定聚類現(xiàn)象。>70%)。地理氣候因子(緯度、年均氣溫、降雨量等)是影響真菌菌群地理分布的主要因素(>40%),葡萄汁理化指標(總糖、花色苷)是次要因素(>13.9%)。 作為食品微生物領域國家層級的首次生物地理學研究,本論文在解析不同地理尺度真菌菌群差異性的基礎上,證實了我國葡萄酒產區(qū)“微生物風土”的存在。闡明了中國葡萄酒主產區(qū)真菌菌群的生物地理分布模式及其影響因素,特別是,首次發(fā)現(xiàn)了多酚類物質和花色苷含量與葡萄酒發(fā)酵微生物菌群之間的關聯(lián)性,為優(yōu)化葡萄園園藝和釀造微生物管理,進而促進葡萄酒風土特色的表達奠基了理論基礎。同時,依據(jù)產區(qū)特異性真菌建立的微生物指紋圖譜也為我國紅酒批發(fā)網(wǎng)溯源提供了新的思路。