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壳聚(寡)糖的抑菌规律及对果实采后病害防治作用研究

杨玲玉  
【摘要】: 真菌侵染所引起的病害是造成果蔬采后贮运损失的重要因素之一,化学杀菌剂的使用是目前病害防治的主要措施。但随着公众对环境污染和食品安全的关注,化学杀菌剂的使用越来越受到限制,在发达国家甚至被禁止使用,因此具有生物安全性的天然杀菌剂的研发成为国内外研究的热点。壳聚糖作为一类生物安全性的带正电荷的氨基多糖分子,具有潜在的抑(杀)菌和诱导宿主产生抗病性的双重功能,在果蔬的采后病害防治方面具有广阔的应用前景,但目前缺乏系统性的研究工作,本文主要在以下方面开展研究工作: ⑴研究了壳聚(寡)糖对果实病原真菌的抑制规律。以常见的几种植物病原真菌为实验对象,研究了一系列不同浓度的壳聚糖和壳寡糖对病原菌不同生长时期(孢子萌发、芽管伸长和菌丝生长)的抑制情况,发现两种抑菌剂对几种病原菌的不同生长阶段均有不同的抑制作用,菌丝比孢子更为敏感,孢子对壳聚(寡)糖具有更强的“抗性”,说明真菌处于不同生长时期对抑菌剂有不同的敏感性;而且不同菌株的抗药性也不同,同一属不同种的四种青霉菌的抗药性之间也存在较大差异。同时研究还表明将硅和壳寡糖配合使用的抑菌效果更好,尤其是对菌丝生长。 ⑵以褐腐病原菌为试验对象,初步开展了壳聚(寡)糖抑菌机理的研究。对褐腐孢子进行PI染色,结果发现0.5%的壳聚糖和壳寡糖可以对褐腐孢子的质膜完整性造成破坏;对不同时期的褐腐菌丝进行棉兰染色,结果表明壳聚糖和壳寡糖,尤其是壳聚糖的处理可能会引起质膜的破坏,进而引起菌体细胞质的外泄,同时壳聚(寡)糖的处理对菌丝的形态也会造成影响。 ⑶研究了壳聚(寡)糖对果实病害的防治效果。研究壳聚(寡)糖对桃褐腐病害,梨轮纹病害以及黑斑病害和柑橘四种青霉病害的防治效果,发现壳聚糖和壳寡糖能够很好的防治这三种常见果实的采后病害,降低果实的发病率,高浓度的效果明显优于低浓度的效果。与单独使用寡糖相比,将硅和寡糖配合使用可以更好的防治苹果采后褐腐病害。 ⑷研究了壳聚(寡)糖对果实抗病性的诱导作用。梨果实刺伤后在伤口处接种0.15%的壳聚糖和壳寡糖,测定果肉中POD,PPO,GLU以及CHI四种酶的活性,发现GLU和CHI两种酶活性有不同程度的提高。用不同浓度的壳聚(寡)糖浸泡桃果实后,测定不同时期桃果实果肉中与植物抗病相关的生理指标,并通过Northern blot研究0.5%的壳聚(寡)糖处理对果实GLU和POD基因的表达的影响。实验结果表明,不同的浓度的处理会不同程度的影响果实中H_2O_2含量,影响CAT活性的变化,不同程度的提高POD, GLU和CHI四种酶的活性;Northern-blot的结果也表明了0.5%的壳聚糖和壳寡糖的处理能够使抗氧化酶POD基因和防御相关酶GLU基因的表达有显著的提高。


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