周二发表于《Plant Biology》期刊的一项研究发现，用菌根真菌和有益细菌接种葡萄藤，会使叶片矿物质和挥发性化合物发生幅度虽小但可测量的变化，而且丹魄和赤霞珠的反应有所不同。研究人员表示，结果表明，这些微生物能够改变叶片的基础化学组成，可能影响葡萄藤之后应对生物胁迫的方式；但研究并未证明植株的抗病能力因此增强。
研究考察了与植物根系共生的丛枝菌根真菌（AMF），以及称为植物促生根际细菌（PGPR）的微生物。研究人员一直在探讨这类微生物伙伴关系能否成为化学作物保护的替代方案，尤其是对那些希望在维持植株健康的同时降低环境影响的葡萄园而言。
根据随论文发表的摘要，研究团队评估了用这些有益微生物接种两个葡萄品种，能否改善叶片营养状况，并增加与植物组成型防御相关的挥发性有机化合物（VOCs）。这些化合物构成叶片化学特征的一部分，也可能参与植物信号传递和胁迫响应。研究人员还测定了植株的离子组，即叶片中的矿物质组成。
研究在两个品种的叶片中共鉴定出40多种挥发性化合物。大多数化合物由脂氧合酶-氢过氧化物裂解酶途径生成，该途径与所谓的绿叶挥发物有关；这类化学物质通常与植物受损及防御信号传递相关。赤霞珠的VOCs总量高于丹魄，其戊基绿叶挥发物、部分绿叶挥发物，以及部分由莽草酸途径生成的化合物含量也更高。
微生物处理对两个品种的影响并不相同。在赤霞珠中，菌根共生提高了绿叶挥发物的浓度，并促进2-己烯醛和3-己烯醛的积累。这两种化合物与叶片气味及植物对胁迫的响应有关。相比之下，研究人员报告称，丹魄中经甲羟戊酸途径合成的挥发性化合物有所减少。
矿物质测定结果也因品种而异。菌根共生提高了丹魄叶片中的铜含量，同时降低了赤霞珠叶片中的铁含量。在赤霞珠中，与AMF共生还导致叶片可溶性酚类物质减少。酚类化合物因在植物防御和代谢中的作用而常被研究，不过论文摘要并未声称这些变化转化成了更强的病原体防护能力。
作者将这些影响描述为细微且因品种而异。也就是说，微生物接种改变了叶片化学组成，但变化的方向和程度取决于葡萄品种。他们表示，这些差异可能与不同的抗性水平有关，并补充说，不能排除植物在遭受病原体侵袭时合成VOCs的可能性。与此同时，摘要并未断言该处理已被证实能让葡萄藤更好地抵御之后的病害压力。
这一区别很重要，因为这项研究回应了业界日益增长的需求：寻找有助于葡萄园减少对常规植物保护化学品依赖的生物工具。丹魄和赤霞珠都是重要的酿酒葡萄品种，因此这项发现可能与饮料行业对更可持续葡萄园管理的关注有关。但结果也表明，能够改变某一品种叶片化学组成的处理方式，未必会对另一品种产生相同效果，因此不能笼统地认为微生物接种可统一应用于所有酿酒葡萄品种。
研究人员采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术分离并分析挥发性化合物。矿物质通过电感耦合等离子体发射光谱法测定；蛋白质、糖类、酚类、淀粉和脯氨酸则采用分光光度法评估。这些测定使研究团队能够比较接种后叶片的化学释放物和营养状况。
论文作者为D. Kozikova、I. Pascual、I. Garmendia和N. Goicoechea。根据摘要，这项研究进一步表明，有益土壤微生物能够影响葡萄藤生理，但其作用复杂，且因品种而异。要确定叶片中观察到的变化是否能在葡萄藤于田间面临真实病原体压力时提升抗性，还需要进一步研究。