热空气和MeJA处理对枇杷采后炭疽病的防治效果及其机理研究

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枇杷果实因其营养丰富、美味可口而深受广大消费者喜爱,但由于枇杷成熟期在初夏高温季节,采收后易受机械伤害和病菌浸染,不耐远运和贮藏。其中,由炭疽病菌(Colletotrichum acutatum)造成的炭疽病是枇杷果实采后的主要病害。冷藏是较为普遍使用的方法,但是温度过低容易使枇杷果实发生冷害,品质下降,失去商品性。因此,寻找高效、安全无毒的方法,抑制炭疽病发病率是减少枇杷果实采后损失的重要保证。本论文以“解放钟”枇杷果实(Eriobotrya japonica Lindl.)为实验材料,研究了热空气和MeJA分别处理对枇杷采后炭疽病的防治效果,并从抑制病原菌生长和诱导果实抗病的角度探讨这两种处理降低果实炭疽病发生的可能机理,在此基础上确定了两种处理方法诱导枇杷果实抗病的形式,以期为热空气和MeJA在枇杷果实采后贮运保鲜中的应用提供理论依据。研究结果分述如下:(1)研究优化了热空气处理防治枇杷采后炭疽病的条件,利用响应曲面法(RSM)根据不同条件热空气处理(40-50℃,1-5 h)对接种枇杷果实病斑直径的影响,建立了二次多项式数学模型,经过检验发现,该模型极显著,并且具有较好的拟合度。通过对模型的曲面图和等高线的分析,明确了处理时间与处理温度对果实病斑直径的影响,并在此基础上优化并验证了热空气处理的条件:温度为430C,处理时间为3h。(2)研究了4℃、3h热空气处理对枇杷果实采后炭疽病的防治效果及其机理。发现43℃、3h热空气处理能够显著降低由C.acutatum引起的枇杷果实炭疽病自然发病率,有效抑制接种枇杷病斑直径的扩展。热处理诱导了PAL、几丁质酶、p-1,3-葡聚糖酶和PPO等抗病酶的活性的上升;诱导热激蛋白EjHSP70、EjPAL1、EjPPO知EjPOD等抗病相关基因表达量的迅速增加,表明热处理直接诱导提高了枇杷果实的抗病性。体外研究表明,43℃、3h热空气处理能够显著抑制C.acutatum的出芽率、芽管长度和菌丝生长率,说明热空气对C.acutatum的离体生长具抑制作用。这些结果表明,热空气处理一方面是通过直接诱导提高果实的抗病性,另一方面是通过抑制病原菌的离体生长,从而抑制枇杷果实炭疽病的发生。(3)研究了10μmol/L MeJA处理对枇杷果实采后炭疽病的防治效果及其机理。发现10μmol/L MeJA处理可显著降低枇杷果实的自然发病率,有效抑制了刺伤接种后病斑直径的扩展。同时,MeJA处理诱导了PAL、几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶、POD等抗病酶活性的上升;抑制了APX的活性,促进了H2O2、总酚等抗病物质的累积;只有经过MeJA预处理再刺伤接种的果实,其EjPAL2、EjPOD、EjPPO、EjNPR1-like和EjERS1等抗病相关基因才迅速而大量表达,说明MeJA处理通过Priming机制诱导提高了枇杷果实的抗病性。体外研究表明,10μmol/L MeJA处理对C acutatum孢子萌发和菌丝生长没有明显的抑制作用。这些结果表明,MeJA处理主要是通过Priming机制诱导提高果实的抗病性,从而抑制枇杷果实炭疽病的发生。
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