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酿酒葡萄品种间内生真菌菌群差异以及内生真菌对葡萄细胞生理生化影响

单慧  
【摘要】:研究表明,内生菌在酿酒葡萄的品质特征形成中扮演着不可忽视的作用。这暗示了我们可以通过有目的的调控酿酒葡萄植株内的内生菌群结构改善酿酒葡萄与葡萄酒的品质特征的可能性。但是,目前针对酿酒葡萄中的内生菌群分布特征、不同品种对内生菌群的选择性差异以及不同内生菌与葡萄在生理生化层面上的相互作用特性等都不清楚,这极大限制了通过内生菌资源改善酿酒葡萄品质特性的有效应用。本研究分析了间植于相同生境下两个云南本土酿酒葡萄/鲜食两用品种葡萄玫瑰蜜和水晶(Vitis.Vinifera L.×V.labrusca L.)中可培养内生真菌菌群的空间分布特征和品种间差异;并通过建立离体葡萄细胞与内生真菌的共培养体系,探讨了葡萄细胞对共培养的不同内生真菌的生理生化响应差异,取得以下研究结果:1.从玫瑰蜜和水晶两个品种葡萄的三个部位共1500个叶片组织块中共分离了1349株内生真菌菌株,经过形态学初步归类后,经分子鉴定后归属于17个属46个种,其中镰刀菌属Fusarium,链格孢属Alternaria,炭疽菌属Colletotrichum为优势菌群,优势度优势度分别是31.28%,30.54%和20.83%。分离最少的是Acremonium,Lecanicillium,Meyerozyma等为稀有菌属。相同生态环境下的两个品种葡萄不同部位叶片内可培养内生真菌的菌群结构丰富,但是内生真菌的数量和种类存在一定的差异。两个品种葡萄不同发育阶段叶片的内生真菌在成熟叶和老叶中分离得到的菌株数和种数属均多于幼嫩叶片,同时成熟叶和老叶内生真菌的丰富度和多样性指数均高于幼嫩叶片。两个品种葡萄叶片分离得到的内生真菌在属水平上的相似性达到69%,在种水平上的相似度为72%,说明了两个品种葡萄叶片的内生真菌群结构存在一定的品种间宿主专一性。2.构建了葡萄细胞与不同内生真菌共培养的实验体系,研究了多种内生真菌与葡萄细胞在生长和形态特征等方面互作的形式和特性。在实验室前期研究的基础上,利用继代培养到21天左右的葡萄细胞为材料,接种16株内生真菌的菌丝并与葡萄细胞共培养7天。通过观察到与不同内生真菌互作后葡萄细胞的褐化程度、生长影响等可以将这些内生真菌分成对葡萄细胞具有不同伤害程度的类群。其中D2、D4、D5、D7、D8、D12、D13、D14、D16菌株对葡萄细胞高度伤害且D16菌株伤害程度最高;D1、D6、D9、D10、D11、D15菌株对葡萄细胞中度伤害;D3菌株对葡萄细胞损伤程度最小。3.分析了共培养后不同内生真菌菌株对葡萄细胞几个生理生化指标的影响,研究结果显示:D2、D4、D7、D9、D13、D16菌株均能提高葡萄细胞的总黄酮(TF)、总酚(TPh)和总蛋白(TPr)含量及苯丙氨酸解氨酶活性(PAL),D3、D5、D8、D12、D1菌株则会抑制葡萄细胞TF、TPh和TPr的积累以及PAL,这些物质大部分都是影响葡萄及葡萄酒品质的重要因子,并且与植物细胞的抗逆性有着十分密切的关系。其中,D2、D4、D13菌株对TF影响较大;D2、D4、D7、D13、D16菌株对TPh和TPr含量的影响最为显著;D2、D7、D16菌株对PAL活性影响明显。所有测定的生理生化指标中对内生真菌处理相应最显著的为PAL活性,最不显著的为TF含量。这为筛选葡萄品质改良菌株提供了方法和依据。总之,本研究深入了解了两个品种葡萄叶片可培养内生真菌菌群的空间分布及其在两个品种间的差异;得到了一批可用于后续研究和利用的植物内生真菌资源;建立了用于改善葡萄品质特征的备选内生真菌菌株筛选的技术方法体系。


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