生防酵母細(xì)胞壁物質(zhì)在誘導(dǎo)果實(shí)抗性中的作用分析.pdf

1、真菌性病害是導(dǎo)致果實(shí)采后損失的主要因素之一。生防酵母作為重要的采后生物防治拮抗菌，其拮抗機(jī)理主要包括營養(yǎng)和空間競爭、分泌胞外活性物質(zhì)、重寄生作用和誘導(dǎo)寄主產(chǎn)生抗性這四個(gè)方面，但目前尚未報(bào)道其誘導(dǎo)果實(shí)抗性所依賴的物質(zhì)基礎(chǔ)。本論文以羅倫隱球酵母(Cryptococcus laurentii)和海洋紅冬孢酵母(Rhodosporidium paludigenum)這兩種生防酵母為目標(biāo)酵母，以釀酒酵母(Saccharomyces cerevis

2、iae)為對照酵母，研究了滅活酵母菌體和酵母細(xì)胞壁對果實(shí)抗性的誘導(dǎo)作用及其主要影響因素，并通過分析酵母菌體和細(xì)胞壁對病原菌、對果實(shí)抗性相關(guān)生理生化指標(biāo)和基因表達(dá)情況的影響等，探討了酵母菌體和細(xì)胞壁誘導(dǎo)果實(shí)抗性的相關(guān)機(jī)理，同時(shí)通過比較酵母細(xì)胞壁物質(zhì)對誘導(dǎo)抗性效果的影響，初步揭示了生防酵母誘導(dǎo)果實(shí)抗性所依賴的物質(zhì)基礎(chǔ)。主要研究結(jié)論如下:
　　(1)S.cerevisiae、C.laurentii和R.paludigenum在活體條件下

3、能直接抑制梨果實(shí)的青霉病(Penicillum expansum)。滅活之后的酵母菌體不能直接抑病，但濕熱滅活的菌體能誘導(dǎo)梨果實(shí)產(chǎn)生對青霉病的抗性，其中R.paludigenum滅活菌體的效果最好，其誘導(dǎo)抗性的效果與滅活菌體的濃度、誘導(dǎo)時(shí)間和病原菌孢子濃度有關(guān)。此外，一定濃度(1×106-1×107 cells/mL)的R.paludigenum滅活菌體能誘導(dǎo)櫻桃番茄果實(shí)產(chǎn)生對黑斑病(Alternaria alternata)的抗性。抑

4、菌試驗(yàn)表明，1×105-1×108 cells/mL的R.paludigenum滅活菌體在梨果實(shí)體外不能抑制P.expansum的生長和孢子萌發(fā);而在果實(shí)體內(nèi)，當(dāng)1×107 cells/mL的R.paludigenum菌體處理24 h后再接入病原菌P.expansum，能顯著抑制傷口處P.expansum孢子的萌發(fā)。
　　(2)梨果實(shí)抗性相關(guān)生理指標(biāo)的測定結(jié)果表明，R.paludigenum滅活菌體處理能顯著刺激梨果實(shí)超氧化物歧化

5、酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的升高，降低丙二醛(MDA)含量，說明滅活酵母菌體誘導(dǎo)果實(shí)抗性的生理機(jī)制與清除果實(shí)組織細(xì)胞內(nèi)過量活性氧(ROS)積累，緩解細(xì)胞內(nèi)氧化損傷以及苯丙烷代謝通路有關(guān)。另一方面，R.paludigenum滅活菌體處理對梨果實(shí)β-1，3-葡聚糖酶(GLU)和幾丁質(zhì)酶(CHI)活性的激發(fā)作用不明顯。
　　(3)酵母細(xì)胞壁能顯著誘導(dǎo)梨果實(shí)產(chǎn)生對青霉病的抗性，不

6、同酵母細(xì)胞壁之間的誘導(dǎo)效果差異不大，C.laurentii細(xì)胞壁和R.paludigenum細(xì)胞壁的效果最好。細(xì)胞壁蛋白對誘導(dǎo)梨果實(shí)抗性沒有顯著影響，細(xì)胞壁多糖起主要作用。果實(shí)抗性相關(guān)酶活性的測定結(jié)果表明，R.paludigenum細(xì)胞壁誘導(dǎo)處理后再接入病原菌P.expansum，梨果實(shí)的GLU和CHI活性均快速升高，顯著高于對照組、細(xì)胞壁單獨(dú)處理組和P.expansum單獨(dú)處理組，說明酵母細(xì)胞壁誘導(dǎo)梨果實(shí)的抗性存在Priming機(jī)制。

7、果實(shí)PR基因的表達(dá)情況表明，R.paludigenum細(xì)胞壁處理能刺激梨果實(shí)PR1基因上調(diào)表達(dá)，在接入病原菌后上調(diào)表達(dá)更為顯著，說明細(xì)胞壁處理能誘導(dǎo)梨果實(shí)產(chǎn)生系統(tǒng)獲得性抗性(SAR)，并且在受到病原菌攻擊時(shí)表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗性反應(yīng);梨果實(shí)的GLU基因和CHI4基因也參與抗性反應(yīng)，并且在基因水平上也表現(xiàn)出Priming效應(yīng)，而CHI3基因可能不參與抗性反應(yīng)。
　　(4)S.cerevisiae、C.laurentii和R.paludig