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化学杀菌剂可有效控制葡萄果实采后病害,但长期施用会导致致病菌抗性、农药残留、环境污染等一些负面影响,这样不仅达不到防腐效果,还会降低产品安全性,危害人体健康、影响生态平衡,所以寻找代替化学杀菌剂的方法尤为重要。本论文以“巨峰”葡萄为实验材料,研究了不同浓度β-氨基丁酸(BABA)和甲基硫菌灵对引起采后葡萄果实灰霉病的病原菌B.cinerea的抑制作用,同时从细胞水平探讨了BABA和甲基硫菌灵对Vero细胞形态、存活率的影响,还研究了对模式生物秀丽线虫运动行为和寿命的作用,从而确定BABA的环境友好性问题,并进一步通过酶活性、基因表达、分子层面等多角度研究BABA处理诱导采后葡萄果实抗病的调控机理,主要结论如下:(1)研究了BABA和甲基硫菌灵的环境友好性问题。结果表明1‰甲基硫菌灵对B.cinerea具有明显的抑制作用,而且对Vero细胞和秀丽线虫具有明显的毒性作用。BABA对B.cinerea的体外实验表明0.1 mmol/L、1 mmol/L BABA未能显著抑制B.cinerea的生长,当BABA浓度等于或大于10 mmol/L时,可显著抑制B.cinerea孢子萌发及菌丝生长。对葡萄果实采后损伤接种也发现10 mmol/L BABA能有效降低灰霉病发病率,并抑制病斑直径的延展。此外,细胞实验和线虫实验也表明0.1-100 mmol/L BABA对Vero细胞形态没有明显影响,对细胞活力没有显著抑制作用,对秀丽线虫运动行为和寿命也没有显著影响。这些结果说明与1‰甲基硫菌灵相比,BABA无毒性作用,而且能提高果实抗病能力,可作为替代杀菌剂应用在果实采后保鲜方面,从而减轻因化学药剂施用而带来的环境和健康风险。(2)研究了BABA处理对采后葡萄果实抗病性的诱导作用。结果显示10 mmol/L BABA处理能有效降低葡萄果实采后B.cinerea导致的灰霉病发病率并延缓增加其病斑直径。单一BABA处理能诱导葡萄果实中苯丙烷类代谢酶活性及总酚、木质素、类黄酮和花青素含量的上升;经BABA处理的果实再接种B.cinerea则最显著的诱导果实H2O2迸发,并提升CHI、GLU、PAL、C4H、4-CL、POD等抗病相关酶活性以及总酚、木质素、类黄酮和花青素含量。通过这些结果可推测,BABA处理可诱导葡萄果实priming反应,使果实在遭受病原菌侵染时展现更强烈的抗病反应,从而维持果实贮藏期间的商品性。(3)研究了BABA诱导的采后葡萄果实抗病性反应的具体模式,并从山梨醇代谢和转录调控的角度阐释BABA维持果实可溶性糖积累的机理。结果表明单一BABA处理可在较低水平诱导葡萄果实防卫反应,但经BABA处理的葡萄果实在进行B.cinerea接种后,其PRs(Vv NPR1、Vv PR1、Vv PR2和Vv PR5)基因表达丰度以及植保素单体含量显著上升,说明10 mmol/L BABA诱导的葡萄果实抗病性反应仅在果实遭受病原菌侵染时才强烈表达,可被归为敏化(priming)抗性模式。另一方面,BABA处理可诱导葡萄果实贮藏期间山梨醇代谢酶类(S6PDH、NAD+-SDH、NADP+-SDH和SOX)活性的上升,使果实中山梨醇加速转化为葡萄糖和果糖;同时,Vv WRKY40转录因子能结合蔗糖合成相关基因Vv SS1/Vv SS2/Vv SPS3启动子区域的W-box元件并提高此类基因的转录水平,故BABA可通过上调葡萄Vv WRKY40基因表达水平来间接促进蔗糖的合成。因此,BABA不仅能激活葡萄果实priming抗性从而有效抑制果实贮藏期间灰霉病的发生,而且可通过调控山梨醇代谢和提高Vv WRKY40转录活性的方式促进葡萄果实中可溶性糖的积累,说明BABA诱导的果实priming反应具有提升抗病性和维持基础代谢的平衡特征。(4)从分子水平研究了TCP转录因子对葡萄果实priming反应的调控作用。结果表明BABA可显著上调葡萄果实中ICS和IPL基因以及PAL和BA2H基因表达丰度的上调,从而全面激活ICS和PAL途径,刺激SA的合成;通过同源性分析发现Vv TCP7与拟南芥At CHE高度同源,同时BABA可诱导果实中Vv TCP7表达丰度显著上升,并伴随着果实PRs基因转录水平的上调和灰霉病发病率的下降。另一方面,葡萄果实Vv TCP7与SA合成路径关键基因ICS和IPL基因(ICS途径)以及PAL和BA2H基因(PAL途径)相关,Y1H(in vivo)和DLR试验证实Vv TCP7可直接激活ICS基因的表达,拟南芥Vv TCP7超表达植株内源SA含量和SAR反应水平也显著提高。这些结果暗示Vv TCP7可通过激活SA合成关键酶基因的表达参与到由BABA诱导的SAR型priming抗性反应中。