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提高罗伦隐球酵母拮抗效力的途径及其机理的研究

余挺  
【摘要】: 果实采后真菌性病害造成了巨大的经济损失。利用具有拮抗活性的酵母菌种开展生物防治是最有希望替代化学杀菌剂的方法之一。罗伦隐球酵母(Cryptococcus laurentii)是国内外研究较多的采后拮抗酵母。但目前拮抗酵母对采后果实病害的防治效力与化学杀菌剂相比仍有较大的差距。如何提高拮抗酵母的生物学活性,及如何通过与其他非杀菌剂方法的有效整合来提高其对采后果实病害的控制水平,是影响拮抗酵母商业化和推广应用的关键性因素。本论文主要从以下几个角度出发探讨提高罗伦隐球酵母控制效力的可行性及其机理:1)与激发果实采后抗性方法结合;2)与延缓果实采后衰老的方法结合;3)与壳聚糖等具有抑菌性能的天然物质结合;4)通过几丁质等诱导物激发罗伦隐球酵母的拮抗效力。并在以上研究的基础上,进一步开展对苹果、梨、葡萄、水蜜桃、油桃、番茄、柿子和柑橘等果实生物防腐保鲜技术的研究。 试验结果表明: 1、水杨酸(SA)、细胞分裂素(6-BA)、吲哚-3-乙酸(IAA)、赤霉酸(GA_3)、CaCl_2等激发子在合适的浓度下能显著增强C.laurentii对苹果和梨果实主要真菌病害的控制效力。这些激发子除较高浓度(500~2000μg/ml)6-BA外,一般不具有直接抑菌性能;但能通过诱导果实抗性或/和延缓果实组织衰老在C.laurentii拮抗活力的基础上促进对真菌病害的控制。此外,以上部分激发子和茉莉酸还能不同程度的提高C.laurentii对桃扩展青霉、柿子柿盘多毛孢和柑橘指状青霉的控制水平。 2、壳聚糖具有直接抑制扩展青霉在果实伤口侵染的效力,但其效力随着病原菌接种后时间的延长而显著下降。0.1%或0.5%壳聚糖能显著提高C.laurentii对苹果或梨青霉病的控制效力,且壳聚糖粘度越低,效果越好;而且添加CaCl_2能进一步提高壳聚糖和C.laurentii组合对梨果实青霉病的控制。此外,壳聚糖还能显著提高C.laurentii对桃青霉病和软腐病、对樱桃番茄自然腐烂的控制。 3、通过正交试验表明,以0.2%壳聚糖、1%CaCl_2和20μg/ml SA作为复合佐剂能进一步提高C.laurentii对苹果和梨的青霉病、梨软腐病的控制,其效力与化学杀菌剂接近或基本相当。 4、C.laurentii对葡萄果实灰霉病有一定的抑制作用,但其效力尚不能达到商业化的水平。热处理、壳聚糖、CaCl_2、碳酸氢钠等能不同程度的提高C.laurentii对葡萄病害的生物防治效力。而15%乙醇、1%CaCl_2和0.2%壳聚糖的复合处理能有效控制葡萄果实病害的发生和发展,其效果与SO_2的效力相当。 5、通过几丁质或壳聚糖诱导培养显著提高C.laurentii对扩展青霉的拮抗效力,其机理可能与诱导培养后,能促进C.laurentii在果实伤口处的生长、刺激酵母几丁质酶分泌和增强酵母对果实抗性的诱导等有关。并通过ProteomeLab~(TM) PF-2D目标蛋白快速分离系统对酵母蛋白进行了分离和比较研究。 综上所述,通过激发果实采后抗性、延缓果实采后衰老、与壳聚糖等具有抑菌性能的天然物质结合等方法能有效提高C.laurentii对多种果实主要真菌性病害的控制效力,其中部分方法已接近或达到化学杀菌剂的效力;通过几丁质或壳聚糖诱导培养,也能显著提升C.laurentii的生物学活性。以上研究结果将为进一步提高C.laurentii效力提供新的途径。


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