壳聚糖诱导柑桔果实抗病性机制的研究

摘要

以脐橙果实(Citrus.sinensis L.Osbeck)为试材,果实采收后用不同浓度壳聚糖溶液浸泡处理1min,用青霉病菌(Penicillium italicum)和绿霉菌(Penicilliumdigitatum)孢子悬浮液对其进行损伤接种,贮存于20℃,85％～95％RH条件下,研究不同浓度壳聚糖处理对脐橙果实青霉病和绿霉病抗病性的影响,并研究了不同时间壳聚糖诱导对脐橙果实青霉病抗病性的影响。另外,采用不进行损伤接种的果实研究诱导期和贮藏期活性氧代谢和其他防御物质的变化,以及果实诱导期内源水杨酸(salicylic acid,SA)含量的变化,观察测定贮藏品质的变化,初步探讨了壳聚糖处理诱导脐橙果实抗病性的作用机制,为壳聚糖在脐橙果实贮藏保鲜上的应用提供理论依据。试验结果表明:
　　 (1)不同浓度壳聚糖处理能够抑制脐橙果实贮藏期中损伤接种青霉病的发病率,减小病斑直径,2％壳聚糖处理效果最好。2％壳聚糖处理同样能够减轻损伤接种绿霉病脐橙果实病害的发生。壳聚糖不同诱导时间对脐橙果实青霉病的发病率和病斑直径的影响也不同,其中抗病性诱导效果最好的时间是诱导2天。2％壳聚糖处理的脐橙果实在贮藏过程中自然腐烂率明显低于对照果实。说明壳聚糖能够抑制脐橙果实青、绿霉病的发展,诱导果实的抗病性,降低果实贮藏过程中的腐烂率。
　　 (2)在壳聚糖诱导脐橙果实抗病性的诱导期内,2％壳聚糖处理的果实果皮内游离态SA和总SA含量明显高于对照果实,同样2％壳聚糖处理的果实在处理后第1天产生大量过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2),果皮中H2O2的含量比对照果实高55.92％。壳聚糖处理后果实的过氧化物酶(peroxidase,POD)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、超氧化物歧化酶(superoxide distmuase,SOD)活性总体高于对照果实。同时壳聚糖处理促进了果实短时期内还原谷胱甘肽(glutathione,GSH)的积累,并延缓了果实抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)含量的下降。然而,壳聚糖处理反而抑制了果实过氧化氢酶(catalase,CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性,对谷胱甘肽还原酶(glutathionereductase,GR)活性的影响不明显。说明2％壳聚糖在短期内诱导脐橙果实的抗病反应中涉及到游离SA含量和活性氧含量的升高,以及抗氧化物质的水平的变化。升高的活性氧可能是作为信号分子在激活SA信号转导途径及增强果实抗病防卫反应中起作用,从而延缓或抑制脐橙果实在诱导期侵染性病害的发生,并降低活性氧对其自身的危害。
　　 (3)脐橙果实在贮藏期中,2％壳聚糖处理的果实果皮内H2O2含量明显高于对照果实。与对照果实相比,2％壳聚糖处理提高了果实PPO、POD活性,延缓了SOD活性的下降,却加快了CAT活性的降低,对APX、GR活性影响不明显。在整个贮藏期,2％壳聚糖处理果实的AsA、GSH、总酚和类黄酮含量明显高于对照果实。说明壳聚糖处理能够通过诱导果实在贮藏过程中内源H2O2的大量积累及抗病相关物质的变化来提高脐橙果实的抗病能力,减轻脐橙果实病害的发生。
　　 (4)在脐橙果实贮藏过程中,2％壳聚糖处理能够延缓脐橙果实失重率的上升和硬度、维生素C(vitam c,Vc)、可溶性蛋白含量的下降,但对脐橙果实可溶性固形物、可滴定酸含量无显著影响,说明壳聚糖处理能够延缓果实贮藏过程中的后熟衰老,保持果实的品质。