1-辛烯-3-醇抑制桃果实采后病害的作用研究

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病原真菌感染是导致桃果实采后损失的重要原因之一,因此,寻求一种安全有效的方法控制采后桃果实真菌性病害极为重要。1-辛烯-3-醇是一种广泛存在于真菌以及部分植物的挥发性化合物,可参与生物体之间的信号传递,已被列入食品添加剂,但是关于其在果蔬采后病害控制方面的研究较少。因此,本研究以桃果实为试验材料,采用1-辛烯-3-醇熏蒸处理的方法,从体外抑菌机理以及诱导果实抗性两方面,探究其对采后桃果实主要真菌性病害的影响,并通过筛选合适的材料,对1-辛烯-3-醇进行包埋缓释,以方便其在桃果实采后贮藏中的应用。具体研究结果如下:(1)通过对山东省桃子主产区发病桃果实上的病原菌进行分离和鉴定,发现在贮藏过程中,由核果链核盘菌(Monilinia fructicola)和匍枝根霉(Rhizopus stolonifer)导致的褐腐病与软腐病是桃果实上的主要病害。1-辛烯-3-醇熏蒸处理可控制桃果实采后自然发病情况,具有一定浓度依赖性,浓度过高易对桃果实产生伤害。(2)1-辛烯-3-醇的空间浓度为55.80μg m L-1时,对桃果实采后病害的控制效果最好,可显著降低接种褐腐菌与匍枝根霉桃果实的发病率与病斑面积(P<0.05)。(3)1-辛烯-3-醇熏蒸处理可通过诱导桃果实几丁质酶(CHI)、β-1,3-葡聚糖酶(GLU)的活性以及水杨酸(SA)通路关键基因ICS1、NPR1、TGA1、PR1的表达来介导系统获得抗性(SAR),从而提高桃果实的抗性以抵抗褐腐菌的侵染。针对根霉菌侵染后的桃果实,1-辛烯-3-醇熏蒸处理也可显著上调SA抗病途径相关CHI与GLU酶活性,以及SAR标志性基因NPR1、PR1表达量,推测1-辛烯-3-醇熏蒸调控桃果实抵抗根霉菌的过程与褐腐菌类似。(4)在体外试验中,1-辛烯-3-醇熏蒸处理可显著抑制PDA平板上褐腐菌与匍枝根霉菌丝的延伸(P<0.05),破坏菌丝体微观结构,降低麦角固醇含量,上调褐腐菌Mfcut1、Mfcyp51、Mfabc1、Mfaox1以及匍枝根霉Rscut1α、Rseg1的表达。1-辛烯-3-醇熏蒸处理还可抑制褐腐菌与匍枝根霉孢子萌发率,可通过显著降低线粒体膜电位(MMP),提高孢子内活性氧(ROS)水平(P<0.05),导致孢子凋亡。(5)通过对几种多糖材料的筛选,制备了含1-辛烯-3-醇的2%琼脂、2%可得然胶、1%琼脂与1%可得然胶复配的三种凝胶,其中含有1-辛烯-3-醇的2%琼脂凝胶在体外试验中,对褐腐菌以及匍枝根霉的菌丝生长抑制效果最好。添加1-辛烯-3-醇的复配凝胶由于氢键及其他内部聚合力,热稳定性较强,内部形成疏松多孔的结构提高了对1-辛烯-3-醇的缓释效果,比起单一凝胶,可显著控制桃果实采后褐腐病与软腐病的蔓延(P<0.05)。
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