拮抗芽孢杆菌在枇杷采后保鲜中的应用及抑菌机制初探

摘要

芽孢杆菌能形成抑制植物病害的内生孢子，分泌多种抑菌物质，诱导果品表面产生抗性，有显著的促进植物生长作用，可作为环境友好的拮抗保鲜剂。本论文系统探究了芽孢杆菌对采后多种腐败真菌引起枇杷腐败的抑制效果及抑菌机理。经分离纯化ITS DNA鉴定，得到八种腐败供试菌，分别为尖孢镰刀菌、茎点霉属、葡萄座腔菌属、深绿木霉、尖孢炭疽菌、扩展青霉、桔青霉、胶孢炭疽菌。经筛选获得了能在体内外分别对8种和6种霉菌产生抑制效果，有较广抑菌谱的B4和B6菌株。经鉴定，B4为解淀粉芽孢杆菌，B6为枯草芽孢杆菌，经小鼠急性经口毒性实验和28d喂养实验验证这两株菌属于实际无毒级别，对采食量和体重也没有显著影响。自然腐败实验表明，B4和B6发酵液能延缓枇杷的采后病害，20d分别使发病率下降37.5％、12.5％。扫描电镜观察到芽孢杆菌B4处理过后的枇杷组织更加光滑紧密，不易发生失水和受到病原菌侵染。B4抑菌效果显著，菌悬液主要抑菌机理有位点占据、提高PPO、PAL防御相关酶活，降低POD酶活，上清液也存在抗真菌物质。B6上清液效果优于菌体，其抗菌物质的分泌受到ECF因子中的σM的调控，该因子可调控丰原素、伊枯草菌素等抗菌肽的生成。B6上清液可提高病程相关CHI酶、防御相关PPO酶的活性，降低POD酶活性。

目录

声明

论文说明

致谢

摘要

简写对照表

1 引言

1．1 枇杷的自然地理分布及经济价值

1．1．1 枇杷来源及其国内产量

1．1．2 枇杷的营养价值

1．1．3 枇杷的药用价值

1．2 常见的枇杷采后病害及其生物防治

1．2．1 常见的枇杷真菌病害

1．2．2 常见抑制枇杷采后真菌腐败的方法

1．2．3 枇杷采后病害的生物学防治

1．3 枯草芽孢杆菌的ECF sigma因子的作用

1．4 枇杷防御体系Priming机制研究进展

1．5 本课题的研究目的与意义

1．6 本课题研究内容及技术路线

1．6．1 主要研究内容

1．6．2 技术路线

2 具有广谱抑菌效果的芽孢杆菌体外筛选及鉴定

2．1 前言

2．2 材料与仪器

2．2．1 主要培养基及菌体

2．2．2 实验仪器

2．2．3 实验试剂及材料

2．3 实验方法

2．3．1 枇杷病原真菌分离

2．3．2 芽孢杆菌B1-B12对枇杷腐败菌的体外抑制实验

2．3．3 具有广谱抑菌效果的芽孢杆菌及六种霉菌的鉴定

2．3．4 具有广谱抑菌效果的芽孢杆菌生长曲线的测定

2．3．5 数据处理及分析

2．4 结果与讨论

2．4．1 芽孢杆菌对枇杷果实腐败菌体外抑制的影响

2．4．2 解淀粉芽孢杆菌B4和枯草芽孢杆菌B6的鉴定结果

2．4．3 ITS DNA测定的病原真菌结果

2．4．4 体外筛选出的芽孢杆菌B4、B5、B6、B9的生长曲线

2．5 小结

3 芽孢杆菌对枇杷常见腐败菌的体内抑制

3．1 前言

3．2 材料与仪器

3．2．1 果实及菌株

3．2．2 实验仪器

3．3 实验方法

3．3．1 果品的处理

3．3．2 霉菌孢子悬液的制备

3．3．3 拮抗菌的各成分制备

3．3．4 芽孢杆菌的体内抑菌实验

3．3．5 数据处理及分析

3．4 结果与讨论

3．4．1 芽孢杆菌对枇杷扩展青霉的体内抑制效果

3．4．2 芽孢杆菌对枇杷尖孢镰刀菌的体内抑制效果

3．4．3 芽孢杆菌对枇杷茎点霉的体内抑制效果

3．4．4 芽孢杆菌对枇杷葡萄座腔菌的体内抑制效果

3．4．5 芽孢杆菌对枇杷深绿木霉的体内抑制效果

3．4．6 芽孢杆菌对枇杷尖孢炭疽菌的体内抑制效果

3．4．7 芽孢杆菌对枇杷胶孢炭疽菌的体内抑制效果

3．4．8 芽孢杆菌对枇杷桔青霉的体内抑制效果

3．5 小结

4 芽孢杆菌的安全性及其在常见水果保鲜中的运用

4．1 前言

4．2 材料与仪器

4．2．1 实验材料

4．2．2 实验试剂

4．3 实验方法

4．3．1 菌种冻干粉的制作

4．3．2 急性经口毒性实验

4．3．3 28 d喂养实验

4．3．4 拮抗菌B4和B6在常见水果保鲜中的运用

4．3．5 数据处理及分析

4．4 结果与讨论

4．4．1 B4和B6急性经口毒性及28 d喂养实验结果

4．4．2 芽孢杆菌B4和B6各成分在梨果实保鲜中的运用

4．4．3 芽孢杆菌B4和B6成分在番茄果实保鲜中的运用

4．4．4 芽孢杆菌B4和B6各成分在苹果果实保鲜中的运用

4．5 小结

5 芽孢杆菌对枇杷超微结构的影响及自然腐烂的抑制效果

5．1 前言

5．2 材料与仪器

5．2．1 实验材料

5．2．2 实验仪器

5．3 实验方法

5．3．1 不同枇杷组织扫描电镜样品处理

5．3．2 芽孢杆菌B4和B6对枇杷自然腐烂的抑制效果

5．3．3 数据处理及分析

5．4 结果与讨论

5．4．1 芽孢杆菌对枇杷果实超微结构的影响

5．4．2 B4菌悬液对枇杷超微结构的影响及抑菌机理探讨

5．4．3 芽孢杆菌对枇杷自然腐烂的抑制效果影响

5．5 小结

6 枯草芽孢杆菌B6的生物防治机理

6．1 前言

6．2 材料与仪器

6．2．1 试剂与菌株

6．2．2 实验仪器

6．3 实验方法

6．3．1 枇杷果实防御相关的酶酶活测定

6．3．2 芽孢杆菌B4和B6 sigM、sigX和sigW因子存在性验证

6．3．3 枯草芽孢杆菌B6的sigM突变株的构建

6．3．4 枯草芽孢杆B6 sigM：：tet突变株生防效力的探究

6．3．5 数据处理及分析

6．4 结果与讨论

6．4．1 芽孢杆菌B6 ECF因子存在性验证及sigM突变株的构建

6．4．2 sigM突变株对枇杷病害的防治效果

6．4．3 B4、B6对枇杷果实抗性相关酶活的影响

6．5 小结

7 结论与展望

7．1 主要结论

7．2 主要创新点

7．3 不足与展望

作者简介

参考文献

附录