【摘要】：枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)是一種抑菌活性強、抑菌譜廣、安全無毒害的生防細菌。由膠胞炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起的荔枝炭疽病和褐腐菌(Monilinia fruticola)引起的桃褐腐病是造成荔枝和桃果實采后損失的重要原因。本論文以枯草芽孢桿菌CF-3作為目標菌,以荔枝炭疽菌和桃褐腐菌作為供試病原菌。通過轉錄組學和蛋白組學技術分析了枯草芽孢桿菌CF-3產生的揮發(fā)性有機物質(VOCs)對果蔬采后病原真菌炭疽菌和褐腐菌的抑制作用,從基因和蛋白水平揭示了CF-3 VOCs抑制兩種采后病原真菌的分子機制;并通過對果實生理生化指標的分析研究了CF-3 VOCs聯合熱處理對荔枝和桃果實采后病害的防控作用,為生防菌的精準開發(fā)利用奠定了理論基礎。主要結論如下:1)通過高通量測序的方法,分析了CF-3的VOCs及其主效成分2,4-二叔丁基苯酚處理對炭疽菌的影響。從轉錄組數據可看出,LC vs LK組(CF-3 24 h發(fā)酵液處理炭疽菌vs空白對照處理炭疽菌)中有2320個差異表達基因,L24 vs LK組(2,4-二叔丁基苯酚vs空白對照)獲得了2918個差異表達基因,其中有1030個共有的差異表達基因。這些差異表達基因充分參與了細胞的生物過程、分子功能和細胞組分;通過KEGG通路富集分析了差異基因參與的相關通路,主要富集在氨基酸的生物合成通路和碳代謝通路中,其中LC vs LK組主要富集在苯丙氨酸代謝通路及丙氨酸通路,L24 vs LK組主要富集在氨基糖和核苷酸糖代謝和脂肪酸代謝通路。2)通過TMT技術分析了CF-3的VOCs及其主效成分2,4-二叔丁基苯酚處理對炭疽菌的影響。從蛋白組數據可看出,LC vs LK組共鑒定出565個差異表達蛋白,L24 vs LK組共鑒定出831個差異表達蛋白。通過KEGG通路注釋分析了差異蛋白質參與的相關代謝通路,發(fā)現處理對炭疽菌不同代謝途徑產生了明顯的影響,主要包括能量代謝、脂質代謝、次生代謝物的生物合成(LC vs LK)、氨基酸代謝(LC vs LK)和其他氨基酸的代謝等,對其他通路中的翻譯、信號轉導、運輸和分解代謝等也產生明顯的影響。故CF-3 VOCs和2,4-二叔丁基苯酚可能通過影響炭疽菌基本的物質代謝和能量代謝相關蛋白來抑制其生長。3)通過高通量測序的方法,分析了CF-3的VOCs處理對褐腐菌的影響。從轉錄組數據可看出,TK vs TC組(CF-3 24 h發(fā)酵液處理褐腐菌vs空白對照處理褐腐菌)獲得了1602個差異表達基因。通過對差異表達基因進行分類和富集分析可知,其主要富集在抗生素的生物合成、淀粉和蔗糖代謝及氨基酸的生物合成等通路;碳水化合物的運輸和新陳代謝、能量產生和轉換為顯著分類,故VOCs可能通過影響褐腐菌本身碳水化合物和能量代謝的相關途徑來抑制其生長。4)通過TMT技術分析了CF-3的VOCs對褐腐菌的影響。從蛋白組數據可看出,TK vs TC組鑒定出1008個差異蛋白,這些差異表達蛋白充分參與了細胞的生物學過程、分子功能和細胞組分。對差異表達蛋白進行富集分析可知,其主要富集在次生代謝物的生物合成、碳代謝、翻譯和抗生素的生物合成等通路。5)將CF-3 VOCs和熱處理技術相結合,研究了聯合處理對荔枝和桃果實上兩種病原真菌的影響。結果表明,經過聯合處理可顯著降低荔枝和桃果實的腐爛指數,更好的保持果實失重率、可溶性固形物含量和桃果實的硬度、成熟度,保持水果的質量;過氧化物酶、多酚氧化酶、過氧化氫酶、超氧化物歧化酶這四種抗氧化相關酶的酶活均顯著高于空白對照組和其他處理組,苯丙氨酸解氨酶、幾丁質酶、β-1,3-葡聚糖酶這三種抗病相關酶的酶活均顯著高于空白對照組和其他處理組;CF-3 VOCs聯合熱處理可以優(yōu)勢互補,更好的激活果實體內的抗氧化保護系統和抗病性酶系統,以防止植物細胞受到氧化傷害,同時更有效的抵御病原真菌的入侵。
【圖文】：

上海大學碩士學位論文以桃和荔枝為研究對象，通過分析各處理對接菌后果實生理生化和品質的影響，研究 CF-3 產生的 VOCs 與熱處理技術結合對果實的保鮮效果，為生物防控與采后熱處理這一安全、有效、無殘留的處理方式相結合的聯合防控方法在實際生產中的運用提供理論依據。1.6.2 技術路線課題實施的技術路線見圖 1.1。

圖 2.1 各處理組中差異表達基因數目Figure 2.1 Numbers of DEGs in both treatment groups析中，，采用了兩組樣本間的基因表達差異倍數（Fold ch個因素共同繪制火山圖（Volcano plot），用于表現兩組樣表達火山圖中的每一個點表示一個基因，橫坐標表示某差異倍數的對數值；縱坐標表示基因表達量變化的統計標絕對值越大，說明表達量在兩樣品間的表達量倍數差明差異表達越顯著，篩選得到的差異表達基因越可靠。表達基因，紅色的點代表上調差異表達基因，黑色的點
【學位授予單位】：上海大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TS201.3

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本文編號：2625303