膜醭毕赤酵母对杨梅果实采后绿霉病的抑制作用研究

摘要

杨梅为中国亚热带特色水果,果实色泽鲜艳、风味浓郁、且富含人体必需的多种维生素和矿物质以及其他营养物质,深受广大消费者喜爱.但杨梅果实采收于初夏高温多雨季节,采后呼吸作用旺盛,且果实组织娇嫩,含水量高,无外果皮保护,极易受机械损伤和病原菌侵染,常温货架期极短。由桔青霉(Penicillium citrinum Thom)引起的绿霉病是杨梅果实采后主要的真菌性病害。化学杀菌剂可有效降低杨梅果实采后绿霉病的发病率,但由于公众对农药残留和病菌耐药性的担忧,化学杀菌剂的应用日益受到限制,这迫使人们寻求安全高效的杨梅防腐保鲜新方法。本论文以“乌种”果实(Myrica rubra sieb.et Zucc.Cv.Wumei)为试材,研究了膜醭毕赤酵母(P.membranaefaciens)处理对杨梅果实采后绿霉病的抑制效果及其内在机理,在此基础上探索了Harpin蛋白提高P.membranaefaciens拮抗效力的效果,以期为杨梅果实保鲜新技术的开发提供依据。研究结果分述如下:
　　 (1)P.membranefaciens酵母菌悬液处理显著减少了采后杨梅果实由P.citrinum引起的杨梅果实采后绿霉病发病率。并且在1×106CFU/ml至1×109CFU/ml的浓度范围内,随着P.membranefaciens处理浓度的增加,果实绿霉病发病率逐渐降低。P.membranefaciens的滤液和热杀死液对果实致病菌没有抑制作用；1×109CFU/ml的P.membranefaciens培养原液能抑制杨梅绿霉病的发生,但其拮抗效果却明显弱于同浓度的酵母菌悬液.P.membranefaciens在1℃或20℃贮藏的杨梅果实伤口处迅速增值,说明该酵母较能适应杨梅伤口环境,可以充分与病原菌竞争空间与营养,这也是P.membranefaciens抑制杨梅采后腐烂的主要机理。另外,1×109 CFU/mL的P.membranefaciens酵母菌悬液处理显著减少了杨梅果实在货架贮藏后的自然腐烂率,维持了果实品质,说明该酵母具有一定的商业前景。
　　 (2)为研究Pichia membranaefaciens对杨梅果实绿霉病的抑制作用及其机理,将杨梅果实先接种15μL浓度为1×109 CFU/mL的膜醭毕赤酵母菌悬液,风干1 h后再接种15μL的1×105个/mL的P.citrinum孢子悬浮液,然后转入1℃下贮藏8天,每隔2天测定果实腐烂率、病斑直径、抗病相关酶几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)活性以及总酚含量；同时分析了离体条件下P.membranaefaciens对P.citrinum孢子萌发和芽管伸长的影响。结果显示,P.membranaefaciens可显著抑制果实贮藏期间绿霉病的发生,并可诱导几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶、PAL、POD和PPO活性和总酚含量的升高；同时P.membranaefaciens在离体条件下也明显病原菌的生长。因此,P.membranaefaciens抑制杨梅果实采后腐烂与直接抑制病原菌生长以及间接诱导抗病性密切相关。
　　 (3)90mg/LHarpin复合1×109CFU/ml P.Membranefaciens酵母菌悬液处理能显著提高P.membranefaciens对P.citrinum的生防效力。同时我们也发现90mg/LHarpin蛋白在体外和体内都不能够直接促进P.membranefaciens的生长,而且不具有直接的抑菌效果,但Harpin可以显著的诱导杨梅果实抗病相关酶活性的提高和总酚含量的上升从而提高了果实抗病性。所以Harpin增强P.membranefaciens船拮抗效力的主要作用模式可能是通过对果实抗病性的调节而间接起作用。