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山梨酸盐与钙胁迫对甜樱桃灰霉病抗性的诱导作用

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-11-28
核心提示:甜樱桃采收于鲜果淡季,因其风味香甜可口而深受消费者的青睐。
   甜樱桃采收于鲜果淡季,因其风味香甜可口而深受消费者的青睐。但甜樱桃皮薄肉软,采收正值高温高湿季节,在贮运过程中极易受致病性微生物侵染而滋生病害导致褐变与腐烂。山梨酸是国际公认的高效、绿色、安全的防腐剂,其钾盐山梨酸钾易溶于水,具有广谱的抑菌效果,对霉菌及好氧性细菌均有效强的抑制作用。
 
  目前已有报道山梨酸钾对苹果、葡萄、柑橘等果实的多种病害具有良好的诱导抗性效果,但对樱桃灰霉病的抑制效果却鲜有报道。来自西北农林科技大学园艺学院的徐乐艺、张丽媛、郭宇欢等人通过离体实验筛选出山梨酸钾及CaCl2处理的最佳质量浓度,再将采前喷钙和采后山梨酸钾处理相结合,探讨该处理诱导樱桃果实对灰霉菌产生抗性的效果,为甜樱桃贮运保鲜提供新的解决方案。
 
  1. 不同质量浓度CaCl2与山梨酸钾处理对灰霉菌菌丝生长的抑制
 
  各质量浓度CaCl2处理与0 g/L CaCl2相比对菌丝生长均有抑制作用,其中20 g/L CaCl2处理组菌丝生长抑制率最大,且与其他CaCl2处理组相比差异显着(P<0.05)。山梨酸钾处理组在各质量浓度水平下抑制菌丝生长的效果差异显着,随着山梨酸钾质量浓度的升高,对灰霉菌菌丝生长的抑制效果逐渐增强,在第4天时,5、7 g/L山梨酸钾处理对菌丝生长的抑制率分别为98.18%和100.00%,与1 g/L和3 g/L山梨酸钾处理组差异显着(P<0.05)。5 g/L山梨酸钾处理组菌丝在前3 d未生长,且4 d时菌丝生长抑制率与7 g/L山梨酸钾处理之间差异不显着(P>0.05)。因此采用采前喷20 g/L CaCl2和采后5 g/L山梨酸钾浸泡的方式进行后续实验。
 
  2. CaCl2与山梨酸钾处理对灰霉菌芽管生长和孢子萌发的抑制
 
  灰霉菌经不同处理培养1 d后,与CK组相比,不同处理对灰霉菌孢子萌发及芽管生长的抑制程度不同。山梨酸钾处理组的芽管长度仅为21 μm,山梨酸钾处理组与CaCl2+山梨酸钾处理组的抑制率高达94%与100%,抑制效果均显着高于CaCl2处理组(P<0.05);如图1B所示,培养1 d后,CK组孢子已经完全萌发,CaCl2、山梨酸钾、CaCl2+山梨酸钾处理组的孢子萌发抑制率分别为26%、84%、100%,CaCl2+山梨酸钾处理组孢子均未萌发,其孢子萌发抑制率显着低于与其他各组(P<0.05)。说明CaCl2结合山梨酸钾处理对灰霉孢子萌发的抑制效果最好。
 
  3. 不同处理对接种灰霉菌后甜樱桃发病率的影响
 
  病斑直径随接种时间延长而迅速扩展,呈逐渐上升趋势。接种灰霉菌后4 d后,各处理组病斑直径显着低于CK组(P<0.05),其中山梨酸钾和CaCl2+山梨酸钾处理能有效限制病斑直径的扩展,在5 d时病斑直径分别仅为9.46 mm和9.89 mm,两处理组之间差异不显着(P>0.05)。
 
  接种灰霉菌后各组果实均迅速染病,CK组在2 d内发病率高达78.95%,在3 d时全部染病。各处理组发病率显着低于CK组,表现出明显的抗病性。在5 d时,CaCl2、山梨酸钾和CaCl2+山梨酸钾处理组比CK组分别降低了23.90%、25.70%、25.77%。
 
  4. 不同处理对接种灰霉菌后甜樱桃果实中MDA含量的影响
 
  在接种灰霉菌后,甜樱桃果实MDA含量均呈上升趋势。与CK组相比,各处理组的MDA含量均能保持较低水平。在接种后2~3 d,CaCl2处理组果实MDA含量最低,钙能保护细胞膜使其免受损伤。接种后4~5 d,CaCl2+山梨酸钾处理组的甜樱桃果实中MDA含量仅为5.37~6.13 mmol/g,显着低于其他处理组(P<0.05),说明CaCl2与山梨酸钾结合处理可有效减缓果实内部氧化自由基对细胞膜的伤害。
 
  5. 不同处理对接种灰霉菌后甜樱桃果实PPO和POD活力的影响
 
  接种灰霉菌后,PPO活力呈现出先升高后降低的变化趋势。各处理组在3 d时达到峰值,此时CaCl2+山梨酸钾处理组的PPO活力显着高于其他处理组(P<0.05),其峰值达0.761 U/g,说明CaCl2结合山梨酸钾的处理可以更快地诱导果实PPO活力的上升,并能使PPO活力在较高水平。
 
  随病害的扩展,CK组与各处理组的POD活力总体上均呈现先升高后降低的趋势,在整个过程中,各处理组的POD活力显着高于CK组(P<0.05)。CK组、CaCl2及山梨酸钾处理组于接种后3 d达到最大值,其中山梨酸钾处理组较CK组的POD活力提高了84.9%;CaCl2+山梨酸钾处理组则在第4天达到峰值,此时其POD活力是CK组的3.01 倍,且在接种后一直处于较高活力水平。
 
  6. 不同处理对接种灰霉菌后甜樱桃果实CHI和GLU活力的影响
 
  接种后1 d开始,CaCl2+山梨酸钾处理组CHI活力迅速上升,各处理组与CK组差异显着(P<0.05)。与其他处理组不同,CaCl2处理组的CHI活力在接种后4 d达到峰值,为22.8 U/g,是CK组的2.57 倍,CaCl2+山梨酸钾处理组的CHI活力整体上高于单独CaCl2、山梨酸钾处理组。
 
  在接种3 d后,不同处理组GLU活力显着高于CK组(P<0.05),CaCl2、山梨酸钾、CaCl2+山梨酸钾处理组GLU活力峰值均出现在接种后3 d,分别比CK组高161.45%、171.68%、166.72%,随后各处理组GLU活力缓慢降低,但在后期仍能够维持较高的活力。与CK处理相比,CaCl2、山梨酸钾及CaCl2+山梨酸钾处理均能在接种3 d后显着提高这两种酶的活力,进一步说明CHI和GLU对果实产生抗病相关蛋白的诱导作用,从而破坏灰霉菌细胞结构,增强甜樱桃果实的抗病性。
 
  结 论
 
  与对照组相比,山梨酸钾、CaCl2处理均能不同程度地抑制灰霉菌菌丝的生长,抑制灰霉菌芽管的伸长,降低孢子的萌发率,抑制效果随质量浓度的升高逐渐加强,20 g/L CaCl2、5 g/L山梨酸钾处理抑制效果最好。以无菌水为对照,用采前喷20 g/L CaCl2、采后5 g/L山梨酸钾处理及二者复合处理接种灰霉菌的甜樱桃,在(23±1)℃下存放5 d,通过测定发病率、病斑直径及相关酶活力探究不同处理对甜樱桃灰霉病的抑制效果。在活体接种实验中,与对照组相比,20 g/L CaCl2、5 g/L山梨酸钾单独及复合处理均能有效抑制接种到甜樱桃果实上灰霉菌的生长,减缓病斑的扩展,CaCl2与山梨酸钾处理能显着抑制樱桃果实中MDA含量上升,诱导果实合成与积累抗性相关酶(多酚氧化酶、过氧化物酶、几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶)在接种1 d后或接种3 d后的活力提高,以5 g/L山梨酸钾与20 g/L CaCl2复合处理抑制效果最好,该研究为降低由灰霉菌侵染引起的病害及采后甜樱桃果实防腐保鲜提供了参考。
 
 
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