【摘要】：梨果在世界水果中占有極其重要的地位,但由于其脆爽多汁,使其在采摘、貯藏、運(yùn)輸、貨架期很容易受到損傷,造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。引起梨果采后病害的主要病原菌有擴(kuò)展青霉(Penicillium expansum)和灰葡萄孢(Botrytis cinerea)。傳統(tǒng)上,人們往往使用化學(xué)殺菌劑來防治梨果采后病害,但化學(xué)殺菌劑的殘留會(huì)給食用者帶來危害。隨著人們對食品安全的重視,研究高效、安全的拮抗微生物制劑替代化學(xué)殺菌劑成為一項(xiàng)緊迫的任務(wù)。本研究從鎮(zhèn)江江心洲梨果果園里分離篩選并鑒定了一株對梨果采后青霉病具有良好控制效果的拮抗酵母菌,探討了其控制梨果病害的機(jī)制,重點(diǎn)研究了其誘導(dǎo)梨果抗性相關(guān)的生理和分子機(jī)制。論文主要研究結(jié)果如下:(1)從梨果果園分離到拮抗酵母菌株4株,YA,YB,YC和YD。通過使用1×10~8 cells/mL的上述酵母菌懸液測試對梨果采后青霉病的控制效果,發(fā)現(xiàn)控制效果最好的菌株為YD異常威克漢姆酵母(Wickerhamomyces anomalus)。相比于對照組(99%),W.anomalus處理組的腐爛率僅為17.6%。由急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)證明W.anomalus安全無毒,并測定了其生長曲線,由此確定了其培養(yǎng)時(shí)間。(2)W.anomalus對梨果采后青霉病的控制效果受酵母菌濃度的影響。在一定濃度范圍內(nèi),酵母菌濃度越高,控制效果越好。W.anomalus可以有效降低梨果采后自然腐爛率,并對其儲藏品質(zhì)沒有不良影響。(3)無論在20℃和4℃貯藏條件下,W.anomalus都可以在梨果傷口快速定殖。在體外試驗(yàn)中,W.anomalus可以有效控制P.expansum的孢子萌發(fā)率,控制效果同樣受酵母菌濃度影響。W.anomalus可以提高梨果體內(nèi)多酚氧化酶(PPO),過氧化物酶(POD),過氧化氫酶(CAT)和幾丁質(zhì)酶(CHI)的活性,且相應(yīng)的基因表達(dá)水平亦有所提高。(4)應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)分析了經(jīng)W.anomalus誘導(dǎo)的梨果差異表達(dá)蛋白,其中有113個(gè)蛋白上調(diào),82個(gè)蛋白下調(diào),選取其中差異顯著的29個(gè)蛋白點(diǎn)(average fold change1.5,p0.05)進(jìn)行鑒定。這些差異蛋白在梨果的生物過程、分子功能和細(xì)胞組分中分別起作用。其中PR家族蛋白,細(xì)胞溶質(zhì)抗壞血酸過氧化物酶以及幾丁質(zhì)酶,β-1,3-葡聚糖酶等與抗性相關(guān)的蛋白表達(dá)上調(diào),表明W.anomalus可以提高梨果抗性,有利于抵抗病原菌的侵染。(5)應(yīng)用轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)分析了經(jīng)W.anomalus誘導(dǎo)的梨果差異表達(dá)基因,共鑒定出1076個(gè)差異基因,其中顯著性上調(diào)的有556個(gè),顯著性下調(diào)的有520個(gè)。對差異基因進(jìn)行了GO分類和KEGG分析。GO分類中,細(xì)胞膜部分、電子載體活動(dòng)、對刺激的反應(yīng),信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及免疫系統(tǒng)過程富集顯著且參與植物抗性。在KEGG分析中,經(jīng)W.anomalus誘導(dǎo)的梨果差異基因通過調(diào)節(jié)茉莉酸代謝、類黃酮生物合成和碳代謝途徑從而誘導(dǎo)提高梨果抗性。
【圖文】：

異常威克漢姆酵母控制梨果采后病害及其抗性相關(guān)機(jī)制研究可以應(yīng)用于控制梨果采后病害。本論文通過測定在 20°C 和 4°C 時(shí)，W.anomalus在梨果傷口的生長動(dòng)態(tài)來研究 W. anomalus 在傷口的定殖能力從而確定是否可以與 P. expansum 進(jìn)行營養(yǎng)和空間競爭；在體外測定了 W. anomalus 對 P. expansum的孢子萌發(fā)率的控制效果，，在體內(nèi)測定了 W. anomalus 對梨果 PPO，POD，CAT和 CHI 活性的影響，并測定了相關(guān)抗性基因的表達(dá)水平；通過蛋白質(zhì)組及轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)研究了 W. anomalus 誘導(dǎo)梨果蛋白質(zhì)的表達(dá)情況和相關(guān)基因在轉(zhuǎn)錄水平上表達(dá)的情況以研究 W. anomalus 處理提高梨果抗性的分子機(jī)制。研究技術(shù)路線如圖 1.1 所示。

圖 2.3 YD 的酵母菌株菌落形態(tài)圖. 2.3 Morphological patterns of the yeast colonies of物學(xué)分析圖 為引物，以 YD 的 DNA 序列為模板擴(kuò)增片左邊為菌株 YD，右邊為 Maker。YD Maker5000bp3000bp2000bp1500bp1000bp750bp
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TS255.1

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本文編號：2658710