解析中国葡萄酒真菌菌群生物地理分布

不同产地带来的葡萄酒品质理化指标差异和风格特性，即风土特性，是决定葡萄酒喜好度、品质特性和收藏价值的重要因素。葡萄酒生产过程涉及到众多微生物，它们的代谢活动直接影响到葡萄酒的品质和风格特性。近年来，随着基因组测序技术的发展和葡萄酒微生物研究的深入，微生物风土的概念被提出，世界各葡萄酒主产区相继证明了葡萄酒微生物菌群的产区特异性，及其与葡萄酒品质和风格特性的关联性。

中国葡萄酒产区分布广泛，气候类型多样。并且不同于世界其它葡萄酒主产区，由海洋性气候或地中海气候主导，中国葡萄酒产区主要受大陆性季风气候影响。现有研究仅分析了国内局部产区的微生物多样性，国家层级上是否已经形成了可利用的“微生物风土”，其分布模式和影响因素仍待解析。  基于“十三五”期间第一批传统发酵食品国家重点研发计划项目，本研究以代表性的赤霞珠（红）和霞多丽（白）葡萄品种为研究试材，采集中国9个葡萄酒主产区，42个酒庄（或葡萄园）的葡萄果实，通过高通量测序分析葡萄汁和自然发酵葡萄醪中的真菌菌群。旨在通过系统评估我国葡萄酒产区和酒庄不同层级间微生物菌群的差异性，解析我国不同葡萄酒主产区真菌菌群的生物地理分布模式，初步构建真菌菌群的“微生物风土”模型，揭示其形成机制及其对葡萄酒品质和风格特性的影响，从而为我国葡萄酒产业合理利用“微生物风土”，生产出更具风土特色的多样性的高品质葡萄酒提供理论基础。

研究表明，中国不同酒庄的真菌菌群系统发育树与地理轴线相契合（p<0.03），不同产区和酒庄间的真菌菌群均存在显著性差异，且酒庄间的差异更显著。无监督的pcoa和有监督的opls-da分析表明，产区内真菌菌群存在一定聚类现象，中国不同葡萄酒主产区和酒庄间的真菌菌群已经形成“微生物风土”，分但是区域内部产区间和产区内的酒庄间存在一定聚类现象。>70%）。地理气候因子（纬度、年均气温、降雨量等）是影响真菌菌群地理分布的主要因素（>40%），葡萄汁理化指标（总糖、花色苷）是次要因素（>13.9%）。  作为食品微生物领域国家层级的首次生物地理学研究，本论文在解析不同地理尺度真菌菌群差异性的基础上，证实了我国葡萄酒产区“微生物风土”的存在。阐明了中国葡萄酒主产区真菌菌群的生物地理分布模式及其影响因素，特别是，首次发现了多酚类物质和花色苷含量与葡萄酒发酵微生物菌群之间的关联性，为优化葡萄园园艺和酿造微生物管理，进而促进葡萄酒风土特色的表达奠基了理论基础。同时，依据产区特异性真菌建立的微生物指纹图谱也为我国红酒批发网溯源提供了新的思路。