采后蘋果果實機械傷誘導的抗病性機理研究.pdf

1、蘋果(Malus domestica Borkh.)在采摘及采后處理過程中極易造成機械傷害，這為采后病原菌提供了最佳的侵染場所。避免采后機械損傷對于減輕果實貯期病害的發(fā)生極為重要。然而，部分受傷果實由于漏檢而與完整的果實一起貯運，它們極易發(fā)生腐爛，還可作為病原中心進一步感染正常果實，造成二次侵染，給果實的貯運帶來巨大的損失。果實遭受機械傷害后，能夠激活傷口部位防御系統(tǒng)，促進傷口愈合，提高傷口的抗病性，從而避免貯期病原菌侵染導致的腐爛。目

2、前，關(guān)于機械傷對采后蘋果果實抗病性誘導的報道較少。因而，本文以采后蘋果果實為研究對象，從乙烯、H202信號調(diào)節(jié)角度研究闡明機械傷誘導果實傷口抗病性的作用機理。主要的研究內(nèi)容及結(jié)果如下：1愈傷對采后蘋果果實傷口抗病性的影響
　　 以人工刺傷蘋果果實來模擬機械傷害，刺傷果實置于20℃(RH85％)環(huán)境下愈傷。研究發(fā)現(xiàn)，與新鮮傷口相比，愈傷能夠顯著提高傷口抗Penicillium expansum和Botrytiscinerea侵染的

3、能力。在96 h內(nèi)，隨著時間的延長其控制病害發(fā)生發(fā)展的效果越好，但過長的愈傷時間(120 h)會削弱了傷口的抗病能力。研究結(jié)果顯示，采后蘋果果實能夠進行愈傷反應(yīng)，其表現(xiàn)為傷誘導了防御酶PAL，POD和PPO活性增加，傷口周圍細胞細胞壁酚類和木質(zhì)素合成積累顯著。在20℃(RH85%)條件下，96 h愈傷處理后的嘎啦果實傷口對P．expansum和B.cinerea侵染的抵抗能力最強。2蘋果果實機械傷誘導的抗病性效果的品種、溫度和成熟度效應(yīng)

4、
　　 以刺傷的嘎啦、金冠、紅富士果實為研究對象，刺傷果實經(jīng)20℃(RH85%)，96h愈傷后，發(fā)現(xiàn)蘋果品種顯著影響果實傷誘導抗病性效果。一方面，不同品種果實的硬度和糖含量影響傷口對病原茵的易感性；另一方面，不同品種果實在傷應(yīng)激下誘導PAL活性及木質(zhì)素的增加能力不同。早熟品種嘎啦果實因其硬度高，糖含量低且傷應(yīng)激下PAL活性和木質(zhì)素含量增加速率快，愈傷傷口青霉病和灰霉病發(fā)病率和病斑直徑顯著低于金冠和紅富士蘋果。
　　 將刺

5、傷嘎啦果實置于0℃、200C和380C(RH85%)條件下愈傷96 h，發(fā)現(xiàn)溫度過低或過高都不利于傷口抗病性的提高，200C愈傷處理后果實傷P.expansum和Bcinerea發(fā)病最低。與200C愈傷處理相比，低溫(0℃)愈傷期間果實乙烯釋放量較低，PAL活性和木質(zhì)素含量變化不大，傷口抗P．expansum和B cinerea侵染能力較低。而高溫(38℃)愈傷處理顯著抑制了果實乙烯的合成，降低了傷誘導的PAL活性，減少了傷口組織中酚類

6、和木質(zhì)素含量，傷口青霉病和灰霉病的發(fā)病率顯著高于20℃愈傷處理組果實。
　　 以不同采收成熟度的嘎啦果實為研究對象，發(fā)現(xiàn)商業(yè)成熟期前一周和商業(yè)成熟期采摘的果實愈傷期間未出現(xiàn)乙烯釋放高峰，愈合傷口接種病害的發(fā)生顯著低于商業(yè)成熟期后一周采摘的果實。因此，乙烯峰前的成熟期是愈傷處理的最佳時期。隨著嘎啦果實成熟度的增加，其傷應(yīng)激早期H202生成能力不斷下降，這與果實的成熟導致傷口愈合能力和抗病性下降一致，表明早期H202的積累在傷誘導反

7、應(yīng)中起重要作用。3機械傷對乙烯的合成的影響及其在蘋果果實傷誘導抗病性中的作用
　　 傷應(yīng)激早期顯著誘導了嘎啦果實乙烯的生物合成，后期也保持了較高的乙烯釋放量。采用熒光定量PCR法分析機械傷對嘎啦果實乙烯合成關(guān)鍵酶基因表達的影響，結(jié)果表明刺傷后24 h內(nèi)，Md-ACS5A和Md-AC01基因表達顯著上調(diào)，且24 h后Md-ACS1基因表達量也顯著增加。
　　 在刺傷前采用不同濃度用的1-MCP和NBD處理嘎啦果實，結(jié)果表明

8、0.5和1.0 uLL-1 l-MCP和500uL L-1 NBD處理抑制了傷應(yīng)激早期乙烯的釋放，愈合傷口 B.cinerea接種發(fā)病情況顯著高于未經(jīng)處理的果實；0.5 ug L-1和1.0 u-g L-1乙烯利處理提高了果實乙烯釋放量，其灰霉病的發(fā)病率顯著低于未經(jīng)處理組，但4.0 ug L-1乙烯利處理快速提高了果實乙烯釋放量，加速了果實的成熟，從而加重了果實的灰霉病的發(fā)病。當乙烯的合成受阻時，傷誘導的PAL、POD酶活性不同程度受到

9、抑制，阻止了傷口處防御物質(zhì)的積累，進而影響了傷誘導的抗病效果；而適當?shù)恼T導乙烯的合成，能夠加快傷誘導反應(yīng)進程，提高了傷誘導的抗病效果?？梢?，傷乙烯的合成主要通過調(diào)節(jié)酚類和木質(zhì)素合成關(guān)鍵酶PAL和POD活性參與傷誘導的抗性反應(yīng)。4機械傷對H202代謝的影響及其在蘋果果實傷誘導抗病性中的作用
　　 嘎啦果實刺傷后，傷口部位H202含量快速上升并于6h達到峰值，其作用主要是通過對SOD活性的誘導和CAT活性早期的下調(diào)來實現(xiàn)的；愈傷后期

10、隨著CAT、APX、POD活性的升高，H202含量逐漸降低。
　　 嘎啦果實刺傷后經(jīng)H202清除劑DMTU處理，顯著降低了傷應(yīng)激早期H202的積累，削弱了傷誘導的抗病性；DMTU處理并不影響傷誘導的SOD活性，但顯著抑制H202清除酶CAT、APX活性。DMTU處理降低了傷誘導的PAL、POD活性，也影響了酚類物質(zhì)的聚合，從而不利于果實傷口組織中酚類和木質(zhì)素的合成積累，削弱了傷誘導的抗病效果?？梢姡琀202不僅參與了酚類物質(zhì)的聚

11、合，而且傷應(yīng)激早期H202的積累對于防御酶活性的誘導是必須的。5乙烯釋與H202在機械傷誘導抗病性中的相互作用
　　 DMTU處理顯著抑制了嘎啦果實傷應(yīng)激早期H202的積累，同時顯著降低了果實乙烯釋放量，表明傷應(yīng)激早期H202的快速積累對于乙烯的生物合成是必須的。另一方面，1-MCP處理抑制了剌傷果實乙烯的合成，使得傷誘導的H202積累受阻，而乙烯利提高刺傷果實乙烯釋放量會促進傷口部位H202的積累。刺傷果實乙烯的快速合成通過對