【摘 要】
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我国是世界上苹果生产产量最大的国家,但苹果由于在采后运输、储藏以及销售过程中更容易遭到病原菌扩展青霉（Penicillium expansum）的侵染,从而引起青霉病。目前控制苹果采后病害大多采用化学杀菌剂,但其具有一定的不安全性。生物防治因其绿色无害的优点而逐渐成为控制苹果采后病害的新方法。近年来部分拮抗酵母被用于研究控制苹果采后病害,但对于拮抗酵母控制苹果采后病害的分子机制研究还不够全面。本文
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我国是世界上苹果生产产量最大的国家,但苹果由于在采后运输、储藏以及销售过程中更容易遭到病原菌扩展青霉（Penicillium expansum）的侵染,从而引起青霉病。目前控制苹果采后病害大多采用化学杀菌剂,但其具有一定的不安全性。生物防治因其绿色无害的优点而逐渐成为控制苹果采后病害的新方法。近年来部分拮抗酵母被用于研究控制苹果采后病害,但对于拮抗酵母控制苹果采后病害的分子机制研究还不够全面。本文通过筛选分离得到一株对苹果采后青霉病有显著防治效果的拮抗酵母,探究其对苹果自然腐烂率的防治效果,分析其控制苹果采后病害的生理机制,并通过转录组学和蛋白质组学揭示其控制苹果采后病害的分子机制,为该拮抗酵母的后续商业化应用提供理论参考。论文主要研究结果如下:1、从果园土壤中筛选得到一株对苹果采后青霉病有显著控制效果的拮抗酵母,经形态学观察和分子生物学分析鉴定其为中国汉纳酵母（Hannaella sinensis）。通过14 d小鼠经口急性毒性试验,证明H.sinensis属于安全无毒型酵母。2、H.sinensis可以有效降低苹果采后青霉病的腐烂率和腐烂直径,控制效果随H.sinensis浓度升高而升高,且H.sinensis浓度为1×10~8 cells/m L时达到最佳的控制效果。另外H.sinensis也显著降低苹果自然腐烂率,并且对储藏品质无不良影响。3、H.sinensis控制苹果采后病害的生理机制包括:H.sinensis通过竞争营养与空间从而抑制P.expansum的孢子萌发与芽管生长;H.sinensis能在苹果伤口及表面处稳定定殖;H.sinensis诱导苹果中抗性相关酶（PPO、POD、APX、SOD和PAL）活性以及提高抗性酶基因表达量,提高总酚和黄酮类化合物的含量,降低膜质过氧化损伤程度。4、利用转录组学技术分析H.sinensis处理组和对照组苹果中的差异表达基因,发现许多编码不同防御相关途径的基因被H.sinensis诱导表达,包括（1）免疫系统中相关调节因子的编码基因表达上调,提高了苹果的防御力;（2）抗性相关物质如水杨酸、花青素、黄酮类化合物等的生物合成途径中的部分基因表达上调,提高苹果抗性;（3）活性氧清除相关酶的编码基因表达上调,保持细胞的氧化还原稳态;（4）负责信号转导的受体蛋白编码基因表达上调,提高苹果应对胁迫环境的能力;（5）负责物质运输的转运蛋白的编码基因表达上调,提高苹果物质运输的能力。5、基于TMT技术的蛋白质组学分析H.sinensis诱导苹果的差异表达蛋白,结果表明,差异表达蛋白涉及的防御机制主要有清除活性氧、提高植物抗性和抗性物质的合成、提高植物抗病性、病原菌细胞壁降解、细胞信号转导、抗菌活性、防御相关物质的转运以及蛋白质的加工。
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