不同激發(fā)子處理對甜櫻桃果實采后青霉病的抑制作用及其機理研究.pdf

1、甜櫻桃果實色澤鮮艷，風(fēng)味鮮美，營養(yǎng)豐富，含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素、鐵、鈣、鉀等人體必需的營養(yǎng)元素和礦物質(zhì)，還含有生物活性成分如花青素、酚類、類胡蘿卜素等，具有很高的營養(yǎng)價值和商業(yè)價值，深受廣大消費者喜愛。甜櫻桃果實成熟于氣溫較高的初夏，采后呼吸代謝旺盛，且果實皮薄多汁，采摘以及運輸、銷售過程中易受機械損傷和病原菌侵染，不耐貯運。由Penicillium expansum引起的青霉病是甜櫻桃果實采后主要的真菌性病害之一。傳統(tǒng)的化學(xué)殺

2、菌劑能夠有效的降低甜櫻桃果實采后青霉病的發(fā)生，但隨著人們對食品安全和環(huán)境保護的關(guān)注，化學(xué)殺菌劑的使用受到限制，迫切需要尋找安全高效的果實采后病害控制的新方法。
　　在果蔬采后貯藏保鮮的處理方法中，熱處理具有安全、易于操作、無農(nóng)藥殘留等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于多種果蔬的采后病害以及成熟衰老控制等方面。茉莉酸甲酯（methyl jasmonate，MeJA）是植物體內(nèi)天然合成的信號分子，在植物的生長發(fā)育、果實成熟以及應(yīng)對脅迫等過程中發(fā)揮

3、著重要作用。β-氨基丁酸(BABA)是一種非蛋白質(zhì)氨基酸，能夠誘導(dǎo)植株抗性以抵抗多種病菌的侵染。本論文以甜櫻桃果實為試材，研究了熱空氣(hot air，HA)、MeJA及BABA對甜櫻桃果實采后青霉病的防治效果，對抗病相關(guān)酶活性、抗病相關(guān)基因和蛋白表達(dá)及體外抑菌效果等的影響，以揭示HA、MeJA及BABA抑制甜櫻桃果實青霉病的可能機理，為其在采后貯運中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。研究結(jié)果分述如下:
　　1.為確定熱空氣處理提高甜櫻桃采后抗

4、病性的最優(yōu)條件，采用響應(yīng)曲面法（RSM）研究了不同溫度-時間的熱空氣處理對甜櫻桃采后青霉病的抑菌效果和果實品質(zhì)。甜櫻桃果實采后用不同溫度熱空氣(40-48℃)和不同處理時間(60-180 min)處理后，接種青霉菌20℃下貯藏5天，貯藏結(jié)束后測定果實的病斑直徑、硬度、抗壞血酸含量和固酸比，建立了四個響應(yīng)值的二次多項數(shù)學(xué)模型，模型極顯著，擬合度高，實驗誤差小，并利用模型的響應(yīng)面對甜櫻桃的抗病性和果實品質(zhì)進(jìn)行了探討。結(jié)果表明，熱空氣處理誘導(dǎo)

5、提高甜櫻桃抗病的較優(yōu)條件為處理溫度為44℃，處理時間為114 min，該條件可有效抑制甜櫻桃采后青霉病的擴展，維持了較好的品質(zhì)，為熱空氣處理在甜櫻桃貯藏保鮮中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
　　2.44℃、114min的熱空氣處理夠誘導(dǎo)甜櫻桃果實的抗病性，降低貯藏期間由P. eapansum導(dǎo)致的青霉病發(fā)病率和果實病斑直徑的擴展。熱空氣處理一方面直接誘導(dǎo)了甜櫻桃果實中抗病相關(guān)酶如CHI、GLU、PPO、POD活性的上升，另一方面抑制了甜櫻桃

6、果實中細(xì)胞壁降解酶如PG、PME活性的上升，上調(diào)了NPR1-like、CAT、GLU等抗病相關(guān)基因的表達(dá)，此外熱空氣處理還抑制了PaEXP的表達(dá)，延緩了果實的軟化。另外，基因表達(dá)實驗的結(jié)果還表明，無論甜櫻桃果實是否受到病原菌的侵染，熱空氣處理都能夠直接誘導(dǎo)抗病相關(guān)基因的表達(dá)。這些結(jié)果表明，熱空氣處理抑制櫻桃果實青霉病的機理主要是通過直接誘導(dǎo)了果實的抗病性和延緩了果實的軟化實現(xiàn)的。
　　3.10μM的MeJA熏蒸處理可以有效抑制甜櫻

7、桃果實采后青霉病的發(fā)生，抑制了病斑直徑的擴展。體外抑菌實驗的結(jié)果表明，MeJA處理對P.expansum有短暫的抑制作用。MeJA處理誘導(dǎo)了抗病相關(guān)酶如幾丁質(zhì)酶、β-1，3-葡聚糖酶活性的上升和抗病相關(guān)基因如CAT、PAL、GLU、NPR1-like和THAU的表達(dá)，抑制了PG和PME活性的增加和果實細(xì)胞膜透性、MDA含量的增大，并較好的維持了果梗的綠色和果梗去除力，延緩了果實的衰老，提高了其抗逆性。雙向聚丙烯酰胺凝膠電泳的結(jié)果表明，M

8、eJA處理能夠提高果實中抗病相關(guān)蛋白的表達(dá)，抑制了果實采后的基礎(chǔ)代謝?？共∠嚓P(guān)酶活性、基因表達(dá)及2-DE的結(jié)果表明MeJA對甜櫻桃果實采后青霉病的抑制主要是通過priming的機制，而不是直接誘導(dǎo)。
　　4.甜櫻桃果實采后用30mM BABA處理能夠降低P.expansum引起的青霉病的發(fā)病率和病斑直徑。體外實驗證明，BABA處理能夠顯著抑制青霉孢子的芽管伸長，對青霉孢子萌發(fā)率抑制效果不明顯。BABA處理誘導(dǎo)了β-1，3-葡聚糖酶

9、和幾丁質(zhì)酶活性的升高，提高了果實的木質(zhì)素含量，提高了甜櫻桃果實的抗氧化活性，增加了果實對青霉病的抗性。BABA浸泡處理，延緩了甜櫻桃果實的軟化，降低了細(xì)胞壁降解酶的活性，減少了甜櫻桃果實細(xì)胞壁成分（WSP、NSP、CSP、cellulose和hemicellulose）的下降，降低了膜滲透性和MDA含量的增加，維持了甜櫻桃果皮的結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了果實的抗病性。此外，BABA處理能夠抑制甜櫻桃果實貯藏期間的呼吸速率和失重率，延緩了果實中單糖和有