中药提取物对猕猴桃软腐病菌抑制分析及对果实防腐保鲜效果研究

来源 :湖南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luowzh
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猕猴桃为湖南省特别是湘西地区的主要果树产业之一。由于猕猴桃果实不耐贮藏、软腐病发病程度高(20%~50%),同时目前多采用化学防腐保鲜剂对猕猴桃果实进行贮藏保鲜。本文旨在绿色环保、健康和高效的前提下,提高猕猴桃果实的耐贮性,从而提高其经济效益。以红阳猕猴桃作为实验材料,从猕猴桃软腐病原菌的分离鉴定、植物源抑菌剂的筛选、物抑菌物质的提取工艺、复配物协同抑菌、抑菌活性物质的鉴定、提取复配物抑菌机理、提取复配物对果实耐贮性、提取复配物对果实耐贮性机理等几个方面进行了研究,其主要研究结果如下:1.软腐猕猴桃果实病原菌微生物分析。软腐猕猴桃果实中子囊菌门(Ascomycota)为最优势菌门,群类相对丰度为19.20%,且远远大于次优势菌门-担子菌门(Basidiomycota,6.80%)。子囊菌门中主要的优势病原菌为葡萄座腔菌属(Botryosphaeia dothidea)和间座壳属(Diaporthe phaseolorum)。通过病原菌分离鉴定,得到并鉴定出上述2种病原菌。2种病原菌的最适生长p H值为5~7,最适生长温度为25~30℃,菌种致死温度为85~90℃,对有机氮及葡萄糖、蔗糖等碳源利用率高。2.植物源杀菌剂筛选及抑菌物质提取工艺研究。从120种中药材中发现,丁香、肉桂、黄芩、油茶粕、广藿香、菖蒲、迷迭香、零陵香、黄连、凤仙透骨草、山苍子等植物的提取物处理后,2种病原真菌的抑菌圈直径均可达15 mm以上;最低抑菌浓度和最低杀菌浓度均较低,分别在12.5 mg/m L(生药)左右与125mg/m L(生药)左右。提取物的浓度达到2.0 mg/m L时,菌丝干质量在0.1 mg以下,果实发病率减少30%以上。在料液比1:27.5(g/m L)、超声提取2.5 h、提取温度72.5℃、超声功率850 W条件下,黄芩提取物具有较强的抑菌效果,提取物低于25℃储存40 d左右,对提取物活性的影响较小。3.提取物复配比优化及活性成分鉴定。A黄芩1.375、B丁香1.125、C肉桂0.45、D皂角刺0.5、E广藿香1.35、F菖蒲1.25、G油茶粕2.8,此工艺条件下,0.4 mg/m L复配物对菌抑制率的理论值为43.2%。复配物IC50为0.489 mg/m L,当浓度达到0.8 mg/m L时,此时抑菌效果已非常好,抑制率达到了85%以上。黄芩中主要以黄酮类为主,丁香、菖蒲、广藿香中主要以挥发油类为主,油茶粕、皂角刺中主要以皂苷类为主。复配物中含有较多的黄酮类物质、皂苷类物质和油酸类物质,分别达到了10.74%、14.40%、19.84%。其中黄芩素、丁香酚、肉桂醛、皂荚皂甙、广藿香酮、菖蒲酮和山茶皂苷的的相对含量在各自植物中分别高达2.23%、0.60%、4.52%、0.48%、1.75%、5.79%、9.32%。4.提取复配物对葡萄座腔菌抑菌机理研究。复配物处理组病原菌代谢物明显减少,酶活性降低,菌体细胞DNA含量明显减少,线粒体膜电位降低,活性氧水平提高,菌丝结构和孢子结构受到严重的破坏。基因表达数量较对照组明显降低,且其中下调基因数量远多于上调基因数。影响病原菌死亡的主要代谢通路有膜membrane、氧化还原酶(oxidoreductase activity)、免疫系统(Immune system)、细胞生长与死亡(Cell growth and death)等。5.提取复配物对猕猴桃果实耐贮性调控研究。复配物处理组猕猴桃好果率明显增加,失水率降低;小分子物质降解变慢,大分子物质分解变慢,果实硬度下降得到延缓。氧自由基清除酶活性增高,大分子分解酶活性降低,呼吸、乙烯释放量降低。猕猴桃果实经病原菌侵染或被药剂(复配物)处理后,果实基因的表达将会受到一定的影响。病果组与其它3组基因相差较大(主成分一,66.25%),好果+药与其它3组基因相差较大(主成分二,16.07%)。影响猕猴桃耐贮性的通路主要为碳水化合物代谢过程(carbohydrate mebolic process),多糖代谢过程(polysaccharide metabolic process),淀粉和蔗糖代谢通路(Starch and sucrose metabolism)等;通过对不同贮藏期所选基因表达量分析,发现实验结果与相关酶的变化趋势基本一致。
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