解脂亚罗酵母对苹果釆后病害生防效力及诱导苹果抗性相关基因影响的研究

摘要

苹果在世界果蔬中占有重要地位且品种多样，其“红富士”品种是我国重要的经济作物，产量巨大。然而，苹果在采后往往会受到环境中各种病菌的侵染而腐烂导致经济损失，其中有两种病菌最为常见：扩展青霉(Penicillium expansum)和灰葡萄孢(Botrytis cinerea)。本研究以富士苹果为材料，在20℃的条件下利用解脂亚罗酵母（Yarrowia lipolytica）对其采后两种病害进行生物防治，并初步探索了其诱导苹果抗性的生理和分子机制。结果表明：
　　1，用不同浓度的Y. lipolytica来处理苹果都能显著抑制由P.expansum及B.cine rea引起的发病率，减小苹果采后腐烂直径，其中最适宜浓度为1×108 cells/mL。Y. lipolytica处理常温储藏下的苹果也能降低其采后病害发病率，且不影响果实的贮藏品质。
　　2，测定Y. lipolytica处理苹果后其组织中的几种抗性相关酶：过氧化物酶（POD），多酚氧化酶（PPO），苯丙氨酸解氨酶（PAL）和几丁质酶（CHI）的酶活结果表明，这四种酶活性均有提高，说明抗性相关酶在苹果果实抗病过程中起着一定作用，揭示了Y.lipolytica处理苹果后其抗病能力提高的生理机制。
　　3，应用蛋白质组学技术对Y. lipolytica诱导苹果果实总蛋白进行了分析比较，结果显示，显著差异蛋白35个，其中18个上调、17个下调；Gene Ontology分析结果表明，35个差异显著蛋白涉及到了三大过程，主要集中在生物过程中，有10个亚类，且具有相关防御反应在生物过程中占有4个亚类，其次是分子功能，有8个亚类，细胞组分有3个亚类。在鉴定的蛋白中，发现类甜蛋白（PR-5）前体及类核酸酶（PR-10）等抗性蛋白家族的蛋白表达显著上调，表明Y. lipolytica能诱导果实抗性蛋白表达。
　　4，利用转录组学技术对Y. lipolytica诱导的苹果基因组转录信息进行分析，获得了大量转录数据。结果表明，有607个差异表达基因，上调461个，下调146个。对其中487个显著差异基因进行了GO分析和KEGG Pathway分析，初步的结果揭示了这些基因的功能主要是在生物过程和分子功能这两大类别。在功能注释中，抗性应答反应过程在 GO分类中有6个亚类，表明抗性反应在Y.lipolytica处理苹果的反应中起着重要作用。转录结果还表明， PR基因家族有PR-1，4，5，9以及抗敏基因等表达显著上调，初步揭示了酵母诱导苹果抗性的分子机制。

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第一章 绪论

1.1 苹果产业状况及采后腐烂情况

1.2 控制苹果采后病害的主要防治方法

1.3基于果蔬采后抗性表达的组学机制的研究

1.4 本课题研究的目的、意义及内容

第二章 解脂亚罗酵母抑制苹果采后病害生防效果的研究

2.1 引言

2.2 材料和方法

2.3 结果与分析

2.4 讨论

第三章 解脂亚罗酵母处理对苹果果实抗病性生理机制的研究

3.1 引言

3.2 材料和方法

3.3 结果与分析

3.4 讨论

第四章 解脂亚罗酵母对苹果果实组织抗性蛋白质组学的研究

4.1引言

4.2 材料和方法

4.3结果与分析

4.4 讨论

第五章 解脂亚罗酵母对苹果果实转录组的影响及生物信息学的分析

5.1 引言

5.2 材料和方法

5.3果实伤口组织中总RNA的提取

5.4苹果转录组测序及分析

5.5结果与分析

5.6讨论

第六章RT-qP CR的验证

6.1 材料与试剂6.1.1材料

6.2实验方法

6.3 RT-qPCR结果分析

第七章 总结与展望

7.1 主要结论

7.2 展望

参考文献

致谢

硕士期间学术研究成果