论文部分内容阅读
青脆李(Prunus salicina Lindell cv.‘Qingcui’)是我国西南地区特色水果之一,其果实采收时期正值盛夏季节(每年7-8月),此时气温较高,空气湿度较大,采后极易受病原微生物的侵染导致腐烂。其中,由Monilia spp.引起的褐腐病是李果实贮藏期间的主要侵染性病害。目前,对于李果实褐腐病的控制主要依赖于采前化学杀菌剂。然而,长期频繁使用化学杀菌剂会导致病原菌产生抗药性,同时造成环境和农产品的污染、危害人类健康等一系列问题。生物防治剂作为替代化学杀菌剂的采后防治方法在控制果蔬采后腐烂的应用上显示出较大潜力。其中,拮抗酵母具备拮抗效果好,不产生毒素,和其他化学物质有良好生物共容性等优点,有可能代替化学杀菌剂。但是,伴随贮藏时间的延长,拮抗酵母的控病效果明显降低,和常用的化学杀菌剂相比仍然存在差距。因此如何利用有效的方法提高拮抗酵母的生防效力是影响其商业化推广应用的关键性问题。本研究以青脆李果实为试材,探究膜醭毕赤酵母(Pichia membranaefaciens)和柠檬形克勒克酵母(Kloeckera apiculata)对李果实采后褐腐病的防治效果及机制;同时,筛选能够协同提高拮抗酵母生防效果的单一成分营养物质。主要研究结论如下:(1)P.membranaefaciens、K.apiculata和病原菌(Monilinia fructicola)分别同孔、异孔、浸泡后接种处理对李果实褐腐病的防治效果表现为:酵母和病原菌同孔接种时,5×108 cells/mL的P.membranaefaciens和K.apiculata可以有效控制李果实褐腐病,常温条件下,P.membranaefaciens效果好于K.apiculata,低温条件下,两者控病效果相反;酵母和病原菌异孔接种时,P.membranaefaciens和K.apiculata均可以诱导果实产生抗病性,控制李果实褐腐病的发生。常温和低温条件下,P.membranaefaciens的控病效果均好于K.apiculata;酵母浸泡果实后接种病原菌时,P.membranaefaciens和K.apiculata均可以附着在果实表面,并利用果实表面营养物质进行生长、繁殖,控制李果实褐腐病发病,P.membranaefaciens控病能力较强。(2)未接种M.fructicola时,P.membranaefaciens和K.apiculata可在果实伤口处迅速定殖、生长,常温条件下,P.membranaefaciens生长速度较快,而在低温条件下,K.apiculata生长速度较快。两种酵母与病原菌同孔接种控病效果与酵母菌数量密切相关。接种病原菌时,病原菌的存在未影响拮抗酵母的生长,反而对其有促进作用,拮抗酵母与病原菌之间有竞争作用。(3)P.membranaefaciens和K.apiculata可以抑制M.fructicola的生长。表现为:共同培养时,P.membranaefaciens和K.apiculata可以抑制M.fructicola菌丝生长和孢子萌发;此外,两种酵母可以识别并主动聚集、附着在病原菌的表面,同时产生几丁质酶(chitinase,CHI)和β-1,3-葡聚糖酶(β-1,3-glucanase,GLU)等细胞壁水解酶,说明P.membranaefaciens和K.apiculata对M.fructicola有寄生作用;P.membranaefaciens和K.apiculata产生的挥发性物质(volatile organic compounds,VOCs)离体条件下可以显著抑制M.fructicola的生长;活体条件下可以显著控制李果实褐腐病发病。(4)P.membranaefaciens和K.apiculata可以诱导李果实苯丙烷代谢途径中的关键酶:苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)、肉桂酸-4-羟基化酶(cinnamate-4-hydroxylase,C4H)、4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumaroyl-CoA ligase,4CL)、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性,促进相关代谢产物木质素、总酚、类黄酮的积累。(5)外源糖类、氨基酸可以增强P.membranaefaciens和K.apiculata对李果实褐腐病的控制效果,并可以促进二者在果实伤口处的生长,增加酵母数量。(6)离体条件下,P.membranaefaciens可大量利用糖(碳源)为葡萄糖、果糖;可大量利用的氨基酸(氮源)为L-谷氨酸,L-亮氨酸,L-天冬氨酸。K.apiculata主要利用的糖为葡萄糖和果糖;主要利用的氨基酸为L-苏氨酸、L-脯氨酸和L-天冬氨酸。K.apiculata对氮源要求较为严格。M.fructicola在试验中所用的所有糖类、氨基酸中均可正常生长,但在以L-组氨酸或L-天冬氨酸为唯一氮源的培养基中生长较为缓慢。(7)对P.membranaefaciens有增效作用的单一营养物质为:葡萄糖、L-天冬氨酸;对K.apiculata有增效作用的单一营养物质为:葡萄糖。