论文部分内容阅读
杏(Prunoideae armeniaca Mill.)属蔷薇科杏属，是典型的呼吸跃变型果实。杏果实采收季节集中，采后容易发生品质劣变及真菌性病害。其中由交孢链格孢(Alternaria alternata, A. alternata)引起的黑斑病，极大的降低了杏果实贮藏品质和商品价值。本研究以‘赛买提’杏果实为试材，采用24-表油菜素内酯(24-Epibrassinolide, EBR)结合钙处理并进行损伤接种A.alternata。探索EBR结合钙处理对杏果实采后黑斑病的控制效果及贮藏品质的影响，并从活性氧代谢、苯丙烷代谢和细胞壁代谢角度分析该处理控制黑斑病的生理机制，同时进行转录组测序，分析其对采后杏果实WRKY基因表达的影响。旨在为EBR结合钙调控果蔬采后抗病机制的研究提供理论参考。试验结果如下：
(1)探索EBR结合钙对杏果实黑斑病的控制效果和贮藏品质的影响。结果发现：3.0mg/LEBR结合2%CaCl2可有效抑制杏果实接种发病率及病斑直径的上升；同时降低了果实呼吸强度和失重率，减缓了可溶性固形物、可滴定酸和抗坏血酸含量的下降，较好地保持了硬度和色泽。说明EBR结合钙处理可有效控制杏果实采后黑斑病的发生和贮藏品质的下降。
(2)探究EBR结合钙处理对杏果实采后贮藏期间活性氧代谢的影响。结果表明：EBR结合钙处理可有效提高杏果实贮藏前期H2O2含量及贮藏期间超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(Peroxidase, POD)和贮藏后期过氧化氢酶(Catalase, CAT)的活力，减缓了果实细胞膜渗透率的上升和丙二醛(Malondialdehyde, MDA)的积累。说明EBR结合钙处理抑制杏果实采后黑斑病的发生与调控其活性氧代谢密切相关。
(3)研究EBR结合钙处理对杏果实采后苯丙烷代谢的影响。研究发现：EBR结合钙处理诱导了杏果实贮藏期间苯丙氨酸解氨酶(Phenylalamine ammonia lyase, PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(Cinnamate-4-hydroxylase, C4H)、4-香豆酸辅酶A连接酶(4-Coumarate:Co A ligase, 4CL)、几丁质酶(Chitinase, CHT)和β-1,3-葡聚糖酶(β-1,3-glucanase,β-1,3-Glu)活力的上升，提高了果实贮藏期间总酚和类黄酮的积累。表明EBR结合钙处理可通过调控苯丙烷代谢和病程相关蛋白(Pathogensis-relatedproteins,PR蛋白)以增强杏果实对黑斑病的抗病性。
(4)探究EBR结合钙处理对杏果实细胞壁代谢的影响，通过扫描电镜观察杏果实接种A.alternata后贮藏期间表皮结构及果肉组织的变化。试验表明：EBR结合钙处理可有效抑制杏果实贮藏期间多聚半乳糖醛酸酶(Polygalacturonase, PG)、果胶甲酯酶(Pectin methylesterase, PME)和β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase,β-Glu)活力的升高，减缓了果实水溶性果胶(Water-soluble pectin, WSP)和螯合可溶性果胶(Chelate-soluble pectin, CSP)含量的上升，维持了碳酸钠可溶性果胶(Sodium carbonate-soluble pectin, SSP)和纤维素含量的相对稳定，减缓了果实细胞壁代谢进程。同时，扫描电镜结果表明EBR结合钙处理能够有效维持果实表皮及气孔结构的完整，较好地抑制果实气孔及果肉部位菌丝的生长。说明EBR结合钙处理可减缓采后杏果实细胞壁代谢进程、维持细胞壁成分和表皮结构的相对稳定，增强了果实对病原菌的防御能力。
(5)对贮藏第0天、第28天和第49天杏果肉组织进行转录组测序。结果表明：EBR结合钙处理可有效上调差异基因在植物激素信号转导、戊糖和葡萄糖醛酸转换及苯丙素(酚类、黄酮、木质素类物质)生物合成等途径中的表达；此外，EBR结合钙处理对WRKY等抗性相关基因的表达也具有诱导增强作用。说明EBR结合钙可能是通过调控杏果实差异基因表达增强果实的抗病性。
以上结果表明：EBR结合钙处理可有效维持杏果实采后品质；并通过调控活性氧代谢、苯丙烷代谢、细胞壁代谢及WRKY基因的表达提高杏果实的抗病能力。
(1)探索EBR结合钙对杏果实黑斑病的控制效果和贮藏品质的影响。结果发现：3.0mg/LEBR结合2%CaCl2可有效抑制杏果实接种发病率及病斑直径的上升；同时降低了果实呼吸强度和失重率，减缓了可溶性固形物、可滴定酸和抗坏血酸含量的下降，较好地保持了硬度和色泽。说明EBR结合钙处理可有效控制杏果实采后黑斑病的发生和贮藏品质的下降。
(2)探究EBR结合钙处理对杏果实采后贮藏期间活性氧代谢的影响。结果表明：EBR结合钙处理可有效提高杏果实贮藏前期H2O2含量及贮藏期间超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(Peroxidase, POD)和贮藏后期过氧化氢酶(Catalase, CAT)的活力，减缓了果实细胞膜渗透率的上升和丙二醛(Malondialdehyde, MDA)的积累。说明EBR结合钙处理抑制杏果实采后黑斑病的发生与调控其活性氧代谢密切相关。
(3)研究EBR结合钙处理对杏果实采后苯丙烷代谢的影响。研究发现：EBR结合钙处理诱导了杏果实贮藏期间苯丙氨酸解氨酶(Phenylalamine ammonia lyase, PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(Cinnamate-4-hydroxylase, C4H)、4-香豆酸辅酶A连接酶(4-Coumarate:Co A ligase, 4CL)、几丁质酶(Chitinase, CHT)和β-1,3-葡聚糖酶(β-1,3-glucanase,β-1,3-Glu)活力的上升，提高了果实贮藏期间总酚和类黄酮的积累。表明EBR结合钙处理可通过调控苯丙烷代谢和病程相关蛋白(Pathogensis-relatedproteins,PR蛋白)以增强杏果实对黑斑病的抗病性。
(4)探究EBR结合钙处理对杏果实细胞壁代谢的影响，通过扫描电镜观察杏果实接种A.alternata后贮藏期间表皮结构及果肉组织的变化。试验表明：EBR结合钙处理可有效抑制杏果实贮藏期间多聚半乳糖醛酸酶(Polygalacturonase, PG)、果胶甲酯酶(Pectin methylesterase, PME)和β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase,β-Glu)活力的升高，减缓了果实水溶性果胶(Water-soluble pectin, WSP)和螯合可溶性果胶(Chelate-soluble pectin, CSP)含量的上升，维持了碳酸钠可溶性果胶(Sodium carbonate-soluble pectin, SSP)和纤维素含量的相对稳定，减缓了果实细胞壁代谢进程。同时，扫描电镜结果表明EBR结合钙处理能够有效维持果实表皮及气孔结构的完整，较好地抑制果实气孔及果肉部位菌丝的生长。说明EBR结合钙处理可减缓采后杏果实细胞壁代谢进程、维持细胞壁成分和表皮结构的相对稳定，增强了果实对病原菌的防御能力。
(5)对贮藏第0天、第28天和第49天杏果肉组织进行转录组测序。结果表明：EBR结合钙处理可有效上调差异基因在植物激素信号转导、戊糖和葡萄糖醛酸转换及苯丙素(酚类、黄酮、木质素类物质)生物合成等途径中的表达；此外，EBR结合钙处理对WRKY等抗性相关基因的表达也具有诱导增强作用。说明EBR结合钙可能是通过调控杏果实差异基因表达增强果实的抗病性。
以上结果表明：EBR结合钙处理可有效维持杏果实采后品质；并通过调控活性氧代谢、苯丙烷代谢、细胞壁代谢及WRKY基因的表达提高杏果实的抗病能力。