采后蘋果果實(shí)機(jī)械傷誘導(dǎo)的抗病性機(jī)理研究.pdf

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

2、前，關(guān)于機(jī)械傷對(duì)采后蘋果果實(shí)抗病性誘導(dǎo)的報(bào)道較少。因而，本文以采后蘋果果實(shí)為研究對(duì)象，從乙烯、H202信號(hào)調(diào)節(jié)角度研究闡明機(jī)械傷誘導(dǎo)果實(shí)傷口抗病性的作用機(jī)理。主要的研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下：1愈傷對(duì)采后蘋果果實(shí)傷口抗病性的影響
　　 以人工刺傷蘋果果實(shí)來(lái)模擬機(jī)械傷害，刺傷果實(shí)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(shí)間的延長(zhǎng)其控制病害發(fā)生發(fā)展的效果越好，但過(guò)長(zhǎng)的愈傷時(shí)間(120 h)會(huì)削弱了傷口的抗病能力。研究結(jié)果顯示，采后蘋果果實(shí)能夠進(jìn)行愈傷反應(yīng)，其表現(xiàn)為傷誘導(dǎo)了防御酶PAL，POD和PPO活性增加，傷口周圍細(xì)胞細(xì)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(shí)傷口對(duì)P．expansum和B.cinerea侵染的抵抗能力最強(qiáng)。2蘋果果實(shí)機(jī)械傷誘導(dǎo)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(shí)為研究對(duì)象，刺傷果實(shí)經(jīng)20℃(RH85%)，96h愈傷后，發(fā)現(xiàn)蘋果品種顯著影響果實(shí)傷誘導(dǎo)抗病性效果。一方面，不同品種果實(shí)的硬度和糖含量影響傷口對(duì)病原茵的易感性；另一方面，不同品種果實(shí)在傷應(yīng)激下誘導(dǎo)PAL活性及木質(zhì)素的增加能力不同。早熟品種嘎啦果實(shí)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(shí)置于0℃、200C和380C(RH85%)條件下愈傷96 h，發(fā)現(xiàn)溫度過(guò)低或過(guò)高都不利于傷口抗病性的提高，200C愈傷處理后果實(shí)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(shí)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(shí)乙烯的合成，降低了傷誘導(dǎo)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(shí)。
　　 以不同采收成熟度的嘎啦果實(shí)為研究對(duì)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(shí)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(shí)。因此，乙烯峰前的成熟期是愈傷處理的最佳時(shí)期。隨著嘎啦果實(shí)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(shí)的成熟導(dǎo)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(dǎo)反

7、應(yīng)中起重要作用。3機(jī)械傷對(duì)乙烯的合成的影響及其在蘋果果實(shí)傷誘導(dǎo)抗病性中的作用
　　 傷應(yīng)激早期顯著誘導(dǎo)了嘎啦果實(shí)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(jī)械傷對(duì)嘎啦果實(shí)乙烯合成關(guān)鍵酶基因表達(dá)的影響，結(jié)果表明刺傷后24 h內(nèi)，Md-ACS5A和Md-AC01基因表達(dá)顯著上調(diào)，且24 h后Md-ACS1基因表達(dá)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(shí)，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(shí)；0.5 ug L-1和1.0 u-g L-1乙烯利處理提高了果實(shí)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(shí)乙烯釋放量，加速了果實(shí)的成熟，從而加重了果實(shí)的灰霉病的發(fā)病。當(dāng)乙烯的合成受阻時(shí)，傷誘導(dǎo)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(jìn)而影響了傷誘導(dǎo)的抗病效果；而適當(dāng)?shù)恼T導(dǎo)乙烯的合成，能夠加快傷誘導(dǎo)反應(yīng)進(jìn)程，提高了傷誘導(dǎo)的抗病效果?？梢姡瑐蚁┑暮铣芍饕ㄟ^(guò)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(dǎo)的抗性反應(yīng)。4機(jī)械傷對(duì)H202代謝的影響及其在蘋果果實(shí)傷誘導(dǎo)抗病性中的作用
　　 嘎啦果實(shí)刺傷后，傷口部位H202含量快速上升并于6h達(dá)到峰值，其作用主要是通過(guò)對(duì)SOD活性的誘導(dǎo)和CAT活性早期的下調(diào)來(lái)實(shí)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(shí)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(dǎo)的抗病性；DMTU處理并不影響傷誘導(dǎo)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(dǎo)的PAL、POD活性，也影響了酚類物質(zhì)的聚合，從而不利于果實(shí)傷口組織中酚類和木質(zhì)素的合成積累，削弱了傷誘導(dǎo)的抗病效果。可見，H202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(duì)于防御酶活性的誘導(dǎo)是必須的。5乙烯釋與H202在機(jī)械傷誘導(dǎo)抗病性中的相互作用
　　 DMTU處理顯著抑制了嘎啦果實(shí)傷應(yīng)激早期H202的積累，同時(shí)顯著降低了果實(shí)乙烯釋放量，表明傷應(yīng)激早期H202的快速積累對(duì)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(shí)乙烯的合成，使得傷誘導(dǎo)的H202積累受阻，而乙烯利提高刺傷果實(shí)乙烯釋放量會(huì)促進(jìn)傷口部位H202的積累。刺傷果實(shí)乙烯的快速合成通過(guò)對(duì)