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β-氨基丁酸抑制草莓低温贮藏过程中灰霉病的效果及其机理

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-02-26
核心提示:BABA对草莓果实在冷藏期间抗病保鲜的相关研究鲜见报道,来自聊城大学农学院和南京农业大学食品科技学院的王雷、李华、张华等选择‘红颜’果实为实验材料,研究了BABA在草莓果实冷藏过程中对灰霉病的抑制效果及相关机理,为BABA在草莓采后贮运中的应用提供理论依据。
   草莓(Fragaria ananassa Duch.)属蔷薇科草本植物,果实为浆果类,采摘和运输过程中易遭受物理损伤和病原菌侵染而发生腐烂变质,其中由灰葡萄孢霉(Botrytis cinerea)引起的灰霉病是草莓果实采后贮运过程中最常见的真菌性病害之一。水果采后真菌性病害的传统防治措施主要是使用化学杀菌剂,但随着人们对化学残留以及真菌抗药性的关注,采用绿色的激发子诱导抗病性正越来越受到研究者的重视。β-氨基丁酸(BABA)是一种结构简单的非蛋白质氨基酸,对多种作物以及水果具有广谱的诱导抗病活性,能够抑制病害的发生。
 
  BABA对草莓果实在冷藏期间抗病保鲜的相关研究鲜见报道,来自聊城大学农学院和南京农业大学食品科技学院的王雷、李华、张华等选择‘红颜’果实为实验材料,研究了BABA在草莓果实冷藏过程中对灰霉病的抑制效果及相关机理,为BABA在草莓采后贮运中的应用提供理论依据。
 
  1
 
  BABA对草莓果实灰霉病的抑制效果
 
  草莓果实在低温((5±1) ℃)贮藏过程中,发病率和病斑直径在贮藏过程中随时间延长而增加,贮藏第12 天时处理组和对照组的发病率均达到100%,但BABA处理能够显着抑制灰霉病病斑直径的增大,贮藏期间处理组果实的病斑直径都显着小于对照组(P<0.05),5 ℃贮藏12 d后,对照组和处理组病斑直径分别为12.54 mm和6.87 mm,处理组的病斑直径仅为对照组的54.8%。
 
  2
 
  BABA对病原菌灰葡萄孢霉孢子质膜完整性的影响
 
  对照组的灰葡萄孢霉孢子在培养过程中,质膜完整性基本没有变化,而在含有BABA的PDB培养基中,病原菌孢子的质膜完整性在培养2 h内略有下降,随后处理组的孢子质膜完整性急剧下降。这说明20 mmol/L的BABA处理破坏了灰葡萄孢霉孢子的质膜完整性。
 
  3
 
  BABA对病原菌灰葡萄孢霉孢子内可溶性蛋白质和可溶性糖泄漏的影响
 
  随着培养时间的延长量,病原菌孢子中的可溶性蛋白质和可溶性糖的泄露在培养期间呈现上升的趋势。在整个培养过程中,BABA处理组中的可溶性蛋白质和可溶性糖的泄露量都显着高于对照组(P<0.05)。培养6 h后,处理组和对照组中可溶性蛋白质含量分别为0.40、0.19 mg/g,处理组是对照组的2.1 倍;处理组和对照组中可溶性糖含量分别为1.95、0.90 mg/g,处理组是对照组的2.2 倍。这说明BABA处理促进了灰葡萄孢霉孢子内蛋白质和糖的泄露。
 
  4
 
  BABA对草莓果实CHI和GLU活力的影响
 
  在低温贮藏过程中,对照组草莓果实CHI的活力呈逐渐上升趋势,处理组果实在贮藏的前8 d逐渐上升并达到最大值,随后略有下降,贮藏结束时,处理组和对照组CHI活力分别为20.2、18.5 U/mg pro,处理组比对照组活力高9.2%;处理组的GLU活力在贮藏期间呈上升趋势,而对照组的GLU活力在贮藏的第8 天达到最大值后下降,贮藏结束时,处理组和对照组GLU活力分别为10.6、6.8 U/mg pro,处理组比对照组的高55.9%。整个贮藏过程,处理组的CHI和GLU活力都显着高于对照组(P<0.05),说明BABA处理能够提高草莓果实中CHI和GLU的活力。
 
  5
 
  BABA对草莓果实PG和Cel活力的影响
 
  草莓果实的PG和Cel活力在贮藏期间逐渐上升,BABA处理可以抑制酶活力的升高。在整个贮藏期间,处理组果实的PG活力均显着低于对照组(P<0.05),贮藏结束时(12 d),处理组和对照组的PG活力分别为1.45、2.05 U/mg pro,处理组的PG活力仅为对照组的70.7%;处理组果实Cel活力从贮藏的第8 天开始显着低于对照组(P<0.05),贮藏结束时(12 d),处理组和对照组的Cel活力分别为65.6、86.8 U/mg pro,处理组的Cel活力仅为对照组的75.6%。说明BABA处理能够延缓草莓果实的软化。
 
  6
 
  BABA对草莓果实抗病相关基因表达的影响
 
  贮藏第4 天,对照组果实的FaCHI和FaGLU基因表达量略有升高,处理组果实的FaCHI和FaGLU基因表达量急剧升高,维持在较高的水平;对照组草莓果实FaPG和FaCel基因的表达量随着贮藏时间的延长逐渐增加随后下降,整个贮藏过程中,处理组果实的FaPG和FaCel基因表达量总体均低于对照组。说明BABA处理抑制了FaPG和FaCel基因的表达。
 
  结    论
 
  BABA作为一种新型的化学激发子,认为是调节植物诱导抗性中的重要信号分子,参与了众多抗病反应的过程。20 mmol/L的BABA处理能够显着降低低温贮藏过程中草莓果实采后灰霉病的发病率和病斑直径。BABA通过破坏灰葡萄孢霉孢子的质膜完整性、诱导抗病相关酶活性升高和相关基因的表达以及延缓草莓果实的软化共同促进了果实抗病性的提高,减轻了草莓果实腐烂的发生。
 
 
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