柑橘酸腐病菌的致病机理及其拮抗酵母的研究

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柑橘酸腐病菌Geotrichum citri-aurantii是重要的采后病原真菌,常会导致果实的严重腐烂和重大的经济损失。从自然发病的柑橘果实上分离柑橘酸腐病菌,并对其进行鉴定。采用菌丝生长速率法,测定酸腐病菌对3种常用药剂的敏感性。利用扫描电镜观察其在果实上的侵染过程。从产生的细胞壁降解酶、有机酸和毒素等方面,对酸腐病菌的致病机理进行初步研究。采用紫外可见分光光度法,测定离体(invitro)和活体(in vivo)条件下病菌产生的细胞壁降解酶活性。利用HPLC测定病菌产生的有机酸的种类。通过有机溶剂萃取和(NH4)2SO4沉淀,从病菌发酵滤液中提取毒素,活体上测定其生物活性。通过in vitro和in vivo筛选,获得对酸腐病菌有明显抑制作用的酵母菌株Wf-b-1。Wf-b-1为已知的酵母菌株,经实验室鉴定为球有孢圆酵母Torulaspora globosa,并从不同接种浓度、不同接种时间和酵母在果实伤口处的生长动态等方面,对其抑制效果进行评价。主要的研究结果如下:1.经分离、纯化获得7株柑橘酸腐病菌,并通过形态学特征、果实发病症状和rDNA-ITS序列分析对其进行鉴定,并构建基于rDNA-ITS的系统进化树,发现其与Geotrichum citri-aurantii亲缘关系更近。2.药敏感性测定显示,酸腐病菌对双胍盐极敏感,ECso低于90μg/L,而对咪鲜胺和抑霉唑不敏感,两者的EC50在20000-60000μg/L之间。3.扫描电镜观察其在果实上的侵染过程,发现孢子附着在果实表面,6h之内孢子萌发长出芽管,菌丝向伤口处趋向生长。在缺乏营养的条件下,36h之内菌丝断裂即可形成节孢子。同时发现病菌不通过气孔侵染果实。4.对其致病机理进行初步研究,发现酸腐病菌在离体和活体培养条件下,均可产生两种活性较高的胞壁降解酶PG和PMG,在果实发病部位PG的最高酶活出现在84h,PMG最高酶活出现在60h,说明其在致病过程中起重要作用;研究其产生的酸碱物质发现,活体接种可导致腐烂果实pH的明显降低,酸腐病菌在离体培养和活体接种培养条件下都可产生有机酸,果实发病部位检测到葡萄糖酸的存在;研究其致病毒素发现,粗毒素大部分存在于水相中,为极性高的化合物。5.筛选到对酸腐病菌有明显抑制作用的酵母菌株Wf-b-1。评价其对酸腐病的抑制效果,发现Wf-b-1的悬浮液浓度高于病原菌孢子浓度(1×106spores/mL)时,抑制效果较好;Wf-b-1同时或先于病原菌接种,才能达到抑制效果;在有病原菌接种时,Wf-b-1在果实伤口处的种群生长动态更为稳定。Wf-b-1具有作为生防酵母的潜力,其生防效力的评价和作用机理有待进一步的研究。
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