【摘要】：新鮮水果產(chǎn)品是人們必不可少的營(yíng)養(yǎng)來源,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著舉足輕重的作用。然而由于病原菌侵染水果,引起腐爛造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。目前水果采后病害的主要防治措施仍是使用化學(xué)農(nóng)藥,但化學(xué)農(nóng)藥對(duì)人類健康、生態(tài)環(huán)境和食品安全產(chǎn)生的不利影響正越發(fā)受到人們的關(guān)注。近年來,使用生物拮抗菌防治水果采后病害是替代化學(xué)農(nóng)藥防治的安全有效措施之一。本課題以酵母拮抗菌(Candida diversa)為研究對(duì)象,酵母拮抗菌在形態(tài)上的變化(從酵母單細(xì)胞形態(tài)到生物膜形態(tài))是基于酵母菌的生物防治系統(tǒng)中一種新的作用模式。探索出酵母拮抗菌產(chǎn)生形態(tài)變化的條件,酵母單細(xì)胞形態(tài)和生物膜形態(tài)的C.diversa對(duì)熱逆境和氧化逆境的耐受性以及對(duì)蘋果、獼猴桃灰霉病防治效果的影響。同時(shí)為獲得較大生物量的拮抗酵母菌應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,本課題也進(jìn)行拮抗酵母菌發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化。通過響應(yīng)面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探索出發(fā)酵培養(yǎng)基三種關(guān)鍵金屬離子(Mg2+、Fe2+、Zn2+)對(duì)拮抗酵母菌生物量和存活率影響的研究,對(duì)比不同金屬離子濃度對(duì)發(fā)酵中的拮抗酵母菌的存活率和生理生化特性的影響。主要結(jié)論如下:(1)酵母拮抗菌產(chǎn)生形態(tài)變化的條件:當(dāng)拮抗酵母菌C.diversa從瓊脂含量為2%的YPD培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移到瓊脂含量為0.3%的YPD培養(yǎng)基時(shí),其形態(tài)由酵母形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樯锬ば螒B(tài)。(2)與酵母單細(xì)胞形態(tài)相比,生物膜形態(tài)的C.diversa對(duì)熱逆境和氧化逆境的耐受性以及對(duì)蘋果、獼猴桃灰霉病的防治效果有著顯著地增強(qiáng)。(3)拮抗酵母菌發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化:通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn),對(duì)拮抗酵母菌發(fā)酵培養(yǎng)基金屬離子含量進(jìn)行優(yōu)化。培養(yǎng)基關(guān)鍵離子含量最佳條件為:Mg2+為1511.13 mg/L,Fe2+濃度為2.16 mg/L,Zn2+濃度為26.77 mg/L,有效生物量為5.28 g。(4)實(shí)驗(yàn)表明初始培養(yǎng)基金屬離子濃度對(duì)C.diversa的存活率、生物量積累和生理生化有著十分重要的影響。與MM(最小礦物培養(yǎng)基)和Lack(Mg2+、Fe2+和Zn2+三種離子缺失)實(shí)驗(yàn)組相比,Best(響應(yīng)面優(yōu)化Mg2+、Fe2+和Zn2+三種離子濃度)實(shí)驗(yàn)組有著較高的生物量、存活率和生防效力,同時(shí)其抗氧化酶活性較高并且蛋白損傷和脂質(zhì)氧化程度較低。經(jīng)優(yōu)化的培養(yǎng)基可以顯著提高C.diversa的抗逆能力和生防效力。研究結(jié)果表明,當(dāng)YPD培養(yǎng)基瓊脂含量由2%變成0.3%時(shí),拮抗酵母菌C.diversa酵母形態(tài)可以轉(zhuǎn)變?yōu)樯锬ば螒B(tài),生物膜形態(tài)的C.diversa對(duì)逆境的耐受性以及對(duì)蘋果灰霉病的防治效果有著顯著增強(qiáng),Mg2+、Fe2+、Zn2+對(duì)拮抗酵母菌發(fā)酵生物量積累有著積極的作用,提高了發(fā)酵過程中酵母菌的存活率,增強(qiáng)了其超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)活性,降低丙二醛(MDA)和羰基化蛋白含量。本研究提供了新的關(guān)于酵母菌拮抗菌形態(tài)變化對(duì)其非生物脅迫、生物防治效果以及金屬離子對(duì)發(fā)酵生物量積累影響的研究結(jié)果,這對(duì)提高拮抗菌的應(yīng)用價(jià)值是非常必要的。
[Abstract]:Fresh fruit is an essential source of nutrition and plays an important role in the national economy. However, due to the infection of fruit by pathogenic bacteria, the rot caused huge economic losses. At present, the main control measures of fruit postharvest diseases are still the use of chemical pesticides, but the adverse effects of chemical pesticides on human health, ecological environment and food safety are getting more and more attention. In recent years, the use of bioantagonistic bacteria to control postharvest diseases of fruits is one of the safe and effective measures to replace chemical pesticides. In this study, yeast antagonistic bacteria (Candida diversa) were studied. The morphological changes of yeast antagonists (from yeast single cell morphology to biofilm morphology) are a new mode of biological control system based on yeast. The conditions for morphological changes of yeast antagonistic bacteria, the effects of single cell morphology and biofilm morphology of yeast C.diversa on thermal and oxidative stress, and on the control effect of apple and kiwifruit grey mold were explored. At the same time, in order to obtain large biomass of antagonistic yeast used in agricultural production, this subject also optimized the fermentation medium of antagonistic yeast. The effects of three key metal ions (Mg2, Fe2, Zn2) on the biomass and survival rate of antagonistic yeast were investigated by response surface design. The effects of different concentrations of metal ions on the survival rate and physiological and biochemical characteristics of antagonistic yeast in fermentation were compared. The main conclusions are as follows: (1) the condition of morphological change of yeast antagonistic bacteria: when the antagonistic yeast C.diversa was transferred from YPD medium containing 2% Agar to YPD medium with 0.3% Agar content, (2) compared with the single cell form of yeast, the C.diversa of biofilm form is resistant to heat stress and oxidative stress, and to apple. The control effect of Actinidia cinerea was significantly enhanced. (3) Optimization of fermentation medium for antagonistic yeast: through single factor test and response surface test, the content of metal ions in the fermentation medium of antagonistic yeast was optimized. The optimum conditions for the content of key ions in culture medium are as follows: Mg2 is 1511.13 mg/L,Fe2, concentration is 2.16 mg/L,Zn2, concentration is 26.77 mg/L,. The effective biomass was 5.28 g. (4) the experimental results showed that the concentration of metal ions in the initial culture medium had a very important effect on the survival rate, biomass accumulation, physiological and biochemical characteristics of C.diversa. Compared with MM (minimum mineral medium) and Lack (Mg2, Fe2 and Zn2) groups, Best (response surface optimization of Mg2, Fe2 and Zn2 ion concentrations had higher biomass, survival rate and biocontrol efficacy. At the same time, its antioxidant enzyme activity is higher and the degree of protein damage and lipid oxidation is lower. The optimized medium can significantly improve the stress resistance and biocontrol effect of C.diversa. The results showed that when the Agar content of YPD medium changed from 2% to 0.3%, the yeast form of antagonistic yeast C.diversa could be transformed into biofilm form. The tolerance of biofilm form C.diversa to stress and the control effect to apple grey mold were significantly enhanced. Mg2, Fe2 and Zn2 had positive effects on antagonizing the accumulation of fermentation biomass of yeast. The activity of superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GSH-PX) were increased, and the contents of malondialdehyde (MDA) and carbonylated protein were decreased. This study provides new research results on the effects of antagonistic morphological changes of yeast on abiotic stress, biological control and the accumulation of metal ions on fermentation biomass, which is very necessary to improve the application value of antagonistic bacteria.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S476.1

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