水果采后病害生防菌的分离筛选及使用途径的研究进展
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火龙果采后病害与防控技术研究进展摘要:火龙果的产区主要在热带地区,对生长环境有特殊的要求。
耐热和耐旱,阳光充足,土壤肥沃的环境更适合火龙果生长。
由于火龙果成熟后往往会出现病害问题,因此应加强对病害预防和控制技术的研究,以便可以有效地进行保存。
关键词:火龙果;采后病害;防控技术1.引言火龙果是一种典型的热带植物,根据皮和肉的颜色可以分为三类:红皮和白肉,红皮和红肉,黄皮和白肉。
水果外观独特,营养丰富,绿色健康。
通常,在收获火龙果后,会发生一系列疾病,导致火龙果遭到破坏。
有关部门要注意收获后火龙果的处理,加强防控技术研究,避免因温度等因素引起的病害发生,延长保鲜期并增加经济价值。
2.火龙果采后的病害类型2.1炭疽病症状:病变早期呈紫褐色,直径约0.5cm-2cm的散生或凹陷的斑点,后期扩大为圆形或梭形病变,然后连接成几片,使肉质部分干燥并引起病变,同时有黑点散生。
病原菌是炭疽菌。
2.2软腐病症状:软腐病斑开始渗入并呈半透明状态,后期则在患处呈水渍状,散发出淡淡的腐烂腥味,最后扩散到整个茎节。
该病主要发生在植物中上部的软结中。
它是由伤口感染引起的,并与昆虫叮咬和其他伤口有关。
其病原菌是欧文氏菌。
2.3疮痂病症状:在患病茎表面上出现不规则的砖红色坏死斑或生锈坏死斑。
病灶的初始直径为0.2厘米,后病灶长成片状,形成2至15厘米长的大病灶,严重时会直接损害肉质茎,影响整个植物的生长。
该病主要生长在植物中心的两个老节点的中间,在后期可见到软木斑点的过度生长,并且疮痂病症状在植物中的发生率超过50%。
最初确定病原体是由细菌引起的。
2.4溃疡斑症状:病变最初是红色的针状斑点,散布在茎的表皮下,然后发展成直径为0.5cm至1.5cm的橙色斑点,病变为圆形,略微突出。
该病在火龙果园中很常见,植物发病率超过55%。
但病原体尚不清楚。
根据初步研究,病原体是一种真菌。
2.5茶枯萎病症状:植株侧面有不规则的灰色和紫色斑点。
起初是有小小的黑点出现在植物的上部,这些点向前方凹入,然后逐渐变干,最终形成间隙或孔洞。
果树资源学报 2023,4(4):73-79水果采后致病菌及拮抗酵母防治机制研究进展蔺 楠,杜静婷,施俊凤*,张立新*(山西农业大学食品科学与工程学院,山西太原030031)收稿日期:2023-04-20基金项目:山西省自然科学基金项目(面上)(20210302123422);山西省重点研发计划项(202102140601017);山西省现代农业产业技术体系(果树)建设专项资金(S X F R S -2022)㊂第一作者简介:蔺 楠(1998-),女,硕士在读,主要从事果蔬采后病害和生物防治研究㊂*通信作者:施俊凤(1977-),研究员,主要从事果蔬采后病害和生物防治研究㊂E -m a i l :s j f t y @126.c o m 张立新(1966-),研究员,主要从事果蔬贮藏保鲜技术研究㊂E -m a i l :139********@139.c o m摘 要:水果由于其含有丰富的营养物质,成为人类饮食中不可或缺的重要资源㊂但是水果在采收后处理不当会造成腐烂,带来严重亏损㊂这些腐烂主要是由真菌导致,其包括扩展青霉㊁灰葡萄孢霉㊁链格孢菌㊁曲霉和毛霉等㊂真菌不仅侵染果实导致腐烂,而且可分泌毒素,引发食品安全问题㊂酵母菌防治由于不产生有害代谢物,对环境友好,成为水果采后病害防治及真菌毒素降解的新策略㊂综述了采后常见病原真菌及其对水果的侵染特性,果实采后致病菌的侵染机理,以及酵母菌的生防机制㊂关键词:水果;采后病害;真菌毒素;拮抗酵母;生物防治文章编号:2096-8108(2023)04-0073-07 中图分类号:S 436.611.1+6 文献标识码:AR e s e a r c h P r o g r e s s i n C o n t r o l M e c h a n i s m o f P o s t h a r v e s t F r u i t P a t h o g e n i c B a c t e r i a a n d A n t a go n i s t i c Y e a s t L I N N a n ,D U J i n g t i n g ,S H I J u n f e n g *,Z H A N G L i x i n *(C o l l e g e o f F o o d S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g ,S h a n x i A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ,T a i yu a n S h a n x i 030031,C h i n a ) A b s t r a c t :F r u i t h a s b e c o m e a n i n d i s p e n s a b l e a n d i m p o r t a n t r e s o u r c e i n h u m a n d i e t b e c a u s e o f i t s r i c h n u t r i e n t s .H o w e v e r ,f r u i t i s p r o n e t o d i s e a s e a f t e r h a r v e s t ,r e s u l t i n g i n d e c a y a n d s e r i o u s l o s s e s .F u n g i a r e t h e m a i n p a t h o g e n s c a u s i n g f r u i t d e c a y.T h e s e f u n g i m a i n l y i n c l u d e P e n i c i l l i u m e x p a n s u m ,B o t r y t i s c i n e r e a ,A l t e r n a r i a ,A s p e r g i l l u s a n d M u c o r .F u n g i n o t o n l yi n f e c t f r u i t a n d c a u s e r o t ,b u t a l s o s e c r e t e t o x i n s ,c a u s i n g f o o d s a f e t y p r o b l e m s .Y e a s t c o n t r o l h a s b e c o m e a n e w s t r a t e g yf o r f r u i t p o s t -h a r v e s t d i s e a s e c o n t r o l a n d m y c o t o x i n d eg r a d a t i o n b e c a u s e i t d o e s n o t p r o d u c eh a r m f u l m e t a b o li t e s a n d i s e n v i r o n m e n t a l l yf r i e n d l y .T h i s p a p e r s u m m a r i z e d t h e c o m m o n p a t h og e n i c f u n gi a f t e r h a r v e s t a n d t h e i r i n f e c t i o n c h a r a c t e r i s t i c s t o f r u i t s ,t h e i n -f e c t i o n m e c h a n i s m o f p a t h o g e n i c b a c t e r i a a f t e r h a r v e s t ,a n d t h e b i o l o g i c a l c o n t r o l m e c h a n i s m o f ye a s t .K e yw o r d s :f r u i t ;p o s t h a r v e s t d i s e a s e ;m y c o t o x i n ;a n t a g o n i s t i c y e a s t ;b i o l o g i c a l c o n t r o l 水果中含有丰富的营养成分,定期摄入水果可以预防肥胖㊁心血管㊁眼睛和骨骼等疾病[1]㊂我国是水果消费大国,消费量达到全球总量的60%以上㊂然而,水果在采后容易受到各种致病菌的入侵而引起变质,导致严重亏损[2]㊂其中采后发生病害引起的腐烂损失最严重,据统计,我国每年水果蔬菜因腐烂造成的经济损失占其总产值的30%以上,可达750亿元[3-4]㊂水果采后生理性衰老㊁病害的侵染以及外界环境因素的共同作用,引起了水果的腐烂变质㊂引起水果采后病害的病原菌主要为真菌[4]㊂这些真菌包括青霉属(P e n i c i i i i u m s p p .)㊁灰葡萄属(B o t r yt i s c i n e r e a )㊁交链孢霉属(A l t e r n a r i a s p p .)㊁曲霉属曲霉(A s p e r g i l l u s s p p .)和毛霉属(M u c o r s p p .)等㊂这些病原真菌能够在较低的温度条件下正常生长并产孢,它们繁殖速度快,对环境的适应能力强,因而可迅速侵染果实㊂这些病原真菌主要从果实的伤口部位或皮孔处入侵,引起伤口周围软化和水溃化,并长出菌丝形成霉斑,霉斑往往会分泌大量分生孢子,引起果实溃烂并发出腐败气味[5]㊂这些致病菌不仅导致果实腐烂,而且常常会分泌一些次生代谢产物如展青霉素,黄曲霉素,赭曲霉毒素等,对于人体产生较大的危害作用[6]㊂试验表明,这些毒素有些具有致癌㊁致突变和免疫等负面作用,有些是神经毒素可引起恶心㊁呕吐㊁便血㊁惊厥等㊂目前用于防治水果采后病害的方法主要包括化学防治㊁物理防治和生物防治㊂物理方法包括低温贮藏㊁热处理㊁辐照处理等㊂物理方法成本较高,实施难度较大,受设备条件限制较多㊂化37Copyright ©博看网. All Rights Reserved.学防治法是使用化学杀菌剂来进行防治[7],常见的化学杀虫剂有双胍盐㊁抑霉唑㊁苯菌灵等㊂这些化学杀菌剂不易分解,其在果实表面残留问题会带来食品安全隐患[8],同时,化学药剂常常会导致病原菌产生抗性,降低防治效果[9]㊂生物防治的方法是通过生防菌㊁病原菌以及环境之间相互影响,改善微环境,达到防病的目的㊂生物防治的方法也被认为是最有可能替代化学杀菌剂的方法之一[10]㊂迄今为止,人们已经筛选鉴定出许多有效的拮抗菌株[11],其中包括细菌(P s e u d o m o n a s s p p, B u r k h o l d e r i a s p p.等)㊁小型丝状真菌(T r i c h o d e r-m a s p p.,A s P e r g i l l u s s p p.等)和酵母菌(A u r e o-b a s i c h i u m s p p.,K l o e c k e r a s p p.,M e t s c h n i k o w i a s p p.,R h o d o t o r u l a s p p.)等㊂H a s s a n等[12]发现生防菌沙福芽孢杆菌(B a c i l l u s s a f e n s i s)B3可以通过水解病原菌的细胞壁,来抑制草莓采后灰霉病的发生㊂L u[13]从土壤中分离到洋葱伯克霍尔德氏菌(B u r k h o l d e r i a c o n t a m i n a n s)M S14,该菌对多种植物病原真菌表现了广泛的杀灭作用,可以抑制黑曲霉(A s p e r g i l l u s n i g e r)㊁青霉菌(P e n i c i l l i u m s p.)㊁互隔交链孢菌(A l t e r n a r i a a l t e r n a t a)㊁立枯丝核菌(R h i z o c t o n i a s o l a n i)等多种病原菌的生长,而且可使真菌的细胞内部和细胞形态发生畸变㊂在拮抗菌中,拮抗酵母由于对环境和人体健康友好,一般不产生抗菌素,成为了采后生物防治领域的一大亮点[14]㊂关于拮抗酵母应用于果蔬釆后保鲜的报道也较多㊂张奇儒等[15]从土壤中发现1株对梨果青霉病有防治效果的异常威克汉姆酵母(W i c k e r h a m o m y c e s a n o m a l u s),经检测证实该菌株无毒性,在浓度为1ˑ108个/m L时生防效果显著;王淑培[16]发现桔梅奇酵母(M e t s c h n i k o w i a c i t r i e n-s i s)能在果实伤口处快速定殖,形成生物膜,不仅能有效控制橘采后酸腐病,还能显著抑制柑橘白地霉(G e o t r i c h u m c i t r i-a u r a n t i i)孢子萌发及菌丝生长㊂1水果采后主要致病菌及其毒素1.1扩展青霉扩展青霉(P e n i c i l l i u m e x p a n s u m)可引起苹果㊁梨㊁葡萄等果实采后青霉病[8]㊂该菌属子囊菌门(a s c o m y c o t a)散囊菌纲(E u r o t i o m y c e t e s)青霉属(P e n i c i l l i u m)[17]㊂果实主要在成熟时期容易受到其侵染,发病后病斑呈褐色圆形状,会使果实变软烂并逐渐从发病处扩散[4],在适宜环境下,8d左右便会完全腐烂㊂在温度和湿度较高的情况下,病斑处会出现霉块,初期为白色,后面逐渐变为青绿色,并伴有浓烈的腐烂味㊂菌落草绿色,小斑点状,中央一般呈凸起状,背面黄褐或肉桂色,菌丝无色透明,聚集时常呈白色,分子孢子梗呈不对称帚状分枝,且表面光滑,呈淡青绿色,一般近圆形或圆形,孢子大小为(1.8~2.2)μmˑ(1.8~2.2)μm[18]㊂扩展青霉分泌的毒素为展青霉素(P A T),又名棒曲霉素㊁珊瑚青霉素㊂该毒素还可由棒形青霉(P.c l a v i-f o r m e)㊁粒状青霉(P.g r a n u l a t u m)㊁产黄青霉(P.c h r y s o g e n u m)和曲霉属的棒曲霉(A.c l a v a l u s)等分泌[19]㊂展青霉素对胃具有刺激作用,可从口腔进入消化系统并入侵至肠道,还可引起肠炎㊁胃溃疡和上皮细胞恶化等疾病,当胃肠道黏膜受损,毒素可随着血液在人体内循环,引起免疫系统受损[20]㊂展青霉素分子的内酯结构和半缩醛结构是引起其毒性的主要机制,因此这些结构的消失被认为是解毒的标志[21]㊂展青霉素具有强的亲水性和稳定性,容易通过食物和饮用水积累在人体内[22]㊂1.2灰葡萄孢霉灰葡萄孢霉(B o t r y t i s c i n e r e a)属子囊菌门(a s-c o m y c o t a)锤舌菌纲(L e o t i o m y c e t e s)核盘菌科(S c l e r o t i n i a c e a e),可侵染葡萄㊁番茄㊁梨㊁桃㊁草莓等多种果蔬,引发灰霉腐烂病[23],该菌对低温有很好的适应性㊂果实发病初期病斑为水浸状,淡褐色,后病斑颜色逐渐加深,环境湿度大时可产生深灰色霉状菌丝㊂灰葡萄孢霉不仅可侵染果实,还可侵染植株,慈志娟等[24]研究表明灰葡萄孢霉可以在草莓生长期间侵染其叶片,叶柄,花瓣等部位,首先会从衰老受损部分开始入侵,感染后果实的颜色变为浅褐色或果肉坏死腐烂,病斑处出现灰色霉菌㊂灰葡萄孢霉不同的菌株常常致病性差异较大,K e r s s i e s 等[25]对30株具有不同致病性的灰葡萄孢霉进行随机扩增多态性D N A分析,发现菌株的侵染能力㊁采样时间㊁地点和R A P D模式之间并无关联㊂二环倍半萜烯(B o t r y d i a l)是灰葡萄孢霉产生的最主要的毒性,其毒性也最强,其他毒素大部分为其前体或衍生物㊂研究发现B o t r y d i a l并不会由植物本身分泌,而是植物组织被感染后产生,且宿主越衰败,B o t r y d i a l含量越高,因此灰葡萄孢霉主要通过该毒素致病[26]㊂1.3链格孢霉链格孢霉菌(A l t e r n a r i a s p p.)又称脉孢霉,属于半知菌亚门(D e u t e r o m y c o t i n a)丝孢纲(H y p h o-m y c e t e s)暗色孢科(D e m a t i a c e a e),易在低温环境下47果树资源学报2023,4(4)Copyright©博看网. All Rights Reserved.生存[27]㊂其菌丝体呈黑色,分生孢子呈倒棒状㊁顶部延长成喙状,有纵横格,多个为链状[28]㊂营养菌丝匍匐生长,菌落整体呈现黑色绒状[29],背部呈深褐色有同心螺纹[30]㊂链格菌不仅能够侵染农作物还能侵染多种果蔬,包括寄生㊁腐生和兼性寄生或腐生[31]㊂在低温避光潮湿的环境下,链格孢霉会产生毒素,这些毒素包括链格孢酚(a l t e r n a r i o l,A O H)㊁细链格孢菌酮酸(t e n u a z o n i c a c i d,T e A)㊁链格孢甲基醚(a l t e r n a r i o l m o n o m e t h y l e t h e r,A M E)㊁细格菌毒素Ⅰ㊁Ⅱ㊁Ⅲ㊁链格孢霉烯(a l t e n u e n e,A L T)[32]㊂它们具有基因毒性㊁细胞毒性㊁和致突变性[33]㊂根据其结构可分为5大类:二萘嵌苯及其衍生物㊁二苯并吡喃酮类及其衍生物㊁细交链格孢菌酮酸及其衍生物㊁丙三羧酸酯类化合物和混杂结构[34]㊂1.4黑曲霉菌黑曲霉菌(A s p e r g i l l u s n i g e r)属于半知菌类亚门(D e u t e r o m y c o t i n a)丝孢纲(H y p h o m y c e t e s)曲霉属(A s p e r g i l l u s)㊂分生孢子梗为球形顶囊,分生孢子直径约2.5~4.0μm㊂菌落由白色经黄色后变为黑色,厚绒状[35]㊂黑曲霉侵染果实后,会使果实腐烂皱缩,糖和酚类等营养物质流失,最终严重影响果实口感[36]㊂黑曲霉菌会产生赭曲霉毒素㊁黄曲霉毒素㊁奥卡那胺和阿库雷星等类似物,能损伤人体器官,同时还具有致癌等不良影响㊂且毒素不会高温灭活,稳定性较高[36]㊂1.5毛霉菌毛霉(m u c o r)又名白霉,属于接合菌亚门(Z y-g o m y c o t i n a)接合菌纲(Z y g o m y c o t i n a)毛霉属(M u-c o r a l e s)[37]㊂是多种果蔬采后病害的病原菌,其无法通过果皮侵染,只能感染果实伤口㊂霉菌菌丝为白色,菌丝体十分发达,有分枝,一般无假根及匍匐菌丝,个别菌种罕见假根㊂在室温下几天就会完全侵染果实,并在较短时间内侵染健康果实,侵染后果实腐烂软塌,内部汁液化较重㊂毛霉在6ħ以后生长繁殖会受到抑制[38]㊂毛霉菌会引发毛霉病,是一种深部真菌病,其广泛存在于自然界中,为土壤㊁植物㊁面包㊁水果㊁粮食等的常见腐生菌和空气中的气生菌㊂主要通过空气孢子吸入感染㊂2果实采后致病菌的侵染机理2.1分泌细胞壁降解酶细胞壁是致病菌入侵的首道防线㊂致病菌侵入植物时通过释放各种酶来降解蛋白质㊁多糖以及芳香族聚合物,使植物的细胞壁产生破裂,以此来降低植物的防御功能[39]㊂卢晶晶等[40]研究发现,病原菌释放各种酶类来使病原菌成功入侵宿主,同时酶降解产物可以促进致病菌生长,这一结论也在基因方面得到验证,如切除果胶裂解酶基因C c p e l A可以使炭疽病菌侵染绿色番茄果实的能力下降[41]㊂2.2分泌毒素致病菌分泌的毒素也能使果实发病㊂毒素会影响原有胞内构造,破坏膜通透性和果实防御系统,以此来降低果实抗性,干扰果实生理代谢,使宿主病变或衰亡[42]㊂比如,烟曲霉分泌的二羟基萘(D i-h y d r o x y n a p h t a l e n e,D H N)-黑色素能通过破坏宿主防御系统来增强其致病能力[43]㊂灰葡萄孢霉主要通过B o t r y d i a l毒素致病,使宿主细胞结构发生变化,引发宿主软腐,组织坏死[26]㊂马铃薯立枯丝核菌产生的毒素可使马铃薯幼苗细胞膜透性增加,电解质外渗[44]㊂莲子草假隔链格胞毒素可作用于空心莲子草细胞叶绿体基粒片层,使叶绿体基粒片层肿胀甚至发生紊乱[45]㊂2.3分泌辅助因子致病菌入侵果实时,果实通过激发自身的先天免疫系统来进行防御㊂一方面,果实可以识别致病菌的一些分子,然后通过信号传导来激活相关的分子模式(P A M P)触发免疫反应(P T I)[46]㊂另一方面,当致病菌入侵时会分泌一些效应因子来抑制宿主的防御[46]㊂比如,核盘菌可以分泌草酸降低宿主的p H,以确保其细胞壁降解酶P G等的活性表达,同时宿主抗病相关酶活性降低,加速入侵㊂此外,草酸还可与植物细胞壁的C a2+螯合,而C a2+可以参与信号传导和防御反应,从而阻碍宿主正常代谢㊂而螯合的产物草酸钙,可形成堵塞导管和维管束的晶体,宿主的水分代谢也受影响,从而加速发病[47]㊂2.4p H调节致病菌在入侵宿主过程中,会分泌一些酸碱物质来调整p H,以此来增强致病菌入侵能力,确保完成入侵[48]㊂比如,扩展青霉和指状青霉等产酸菌在入侵苹果时分泌葡萄糖酸和柠檬酸等有机酸改变环境p H,在适宜p H条件下会促进霉菌毒素和果胶酶的产生和表达[49-50]㊂互隔交链孢(A l t e n a r i a a l t e r-n a t a)通过分泌氨类物质将p H值由酸性转变为碱性,会使纤维素酶关键基因A a K l激活,加速了A.57蔺楠,等:水果采后致病菌及拮抗酵母防治机制研究进展Copyright©博看网. All Rights Reserved.a l t e r n a t a对在柿子体内的入侵[51]㊂3拮抗酵母的生防机制3.1营养和空间竞争拮抗酵母常以二糖和单糖的碳水化合物和氮源为养料[52],大量繁殖后在伤口处聚集形成生物膜,空间上阻断了致病菌的侵染[7,53]㊂K l e i n等[54]发现在培养基中加入0.5%蔗糖和1%硫酸铵有利于酵母菌生长,可刺激生物膜产生,提高对柑桔酸腐病的抑制效力㊂此外,酵母中抑制性化合物的合成通过原位或非原位吸收营养物质而增加,提高了它们对植物病害的生物防治能力㊂如李侨飞[55]等发现拟粉红锁掷孢酵母Y16(S p o r i d i o b o l u s p a r a r o s e u s)能在短时间内快速生长繁殖,以此来构成一个完整的菌膜,阻隔致病菌入侵,抑制葡萄黑曲霉(A s p e r-g i l l u s n i g e r)的生长㊂田亚琴[56]发现将葡萄糖作为外源营养物质加到伤口处时,与单独加美极梅奇酵母相比抑制率更高,且越早接种效果越好㊂3.2杀手毒素杀手毒素通常是由不同品种的酵母产生的糖基化蛋白质,可以破坏特定的细胞壁成分,包括β-1, 3-d-葡聚糖,β-1,6-d-葡聚糖,甘露蛋白和几丁质等,从而导致病原真菌细胞死亡[57]㊂所有毒素都是在酸性条件下产生的,它们的活性在一定范围内随着培养基的p H和温度的增加而降低[58]㊂杀手毒素附着在细胞膜上,在细胞膜上它们与导致细胞变化的次级受体相互作用㊁D N A合成抑制㊁细胞周期破坏和R N A片段化[59]㊂如膜醭毕赤酵母(P i c h i a m e m b r a n i f a c i e n s)可以产生两种杀手毒素P M K T1和P M K T2,这两种毒素对腐败酵母和病原菌均有杀伤作用㊂3.3溶解酶酵母可以通过产生葡聚糖酶㊁几丁质酶和蛋白酶等溶解酶对病原菌产生拮抗作用,其能够将致病菌细胞壁分解,破坏其结构,导致细胞溶解和死亡[60]㊂田亚琴[56]发现在特殊培养基上接种美极梅奇酵母(M e t s c h n i k o w i a p u l c h e r r i m a)后,该酵母能够分泌胞外几丁质酶和胞外葡聚糖酶㊂李侨飞[55]试验表明拟粉红锁掷孢酵母Y16(S.p a r a r o s e u s)能降解青霉菌的几丁质成分,会使霉菌菌丝发生坏死并抑制霉菌生长繁殖㊂杨其亚[61]发现胶红酵母(R h o d o t o r u l a m u c i l a g i n o s a)能提高β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性,从而延缓苹果青霉病㊂3.4诱导宿主抗性酵母细胞壁的一些物质可以诱导宿主产生抗性,加速果实伤口愈合过程,从而达到生防作用[62]㊂美极梅奇酵母(M.p u l c h e r r i m a)可以诱导苹果果实中的细胞壁相关酶类,并能够提高芒果P P O㊁P O D活性,降低了芒果炭疽病的发病率[63]㊂试验表明,将膜醭毕赤酵母(P.m e m b r a n i f a c i e n s)接种于桃果实时,可以使果实产生多种抗性蛋白酶,这些酶可以使果实由于氧化造成的伤害得到缓解,延缓果实腐烂[64]㊂诱导寄主抗性的两种基本形式包括系统获得性抗性(S A R)和系统诱导抗性(I S R)[65]㊂S A R是多种病程相关蛋白(P R)共同作用的结果,拮抗酵母作为一种生物刺激因子,可以激发果实中多种病程相关蛋白的表达,从而增强果实对病害的抗性㊂如梅奇酵母属(M e t s c h n i k o w i a s p.)可以有效控制采后柠檬的蓝色和绿色青霉病,而且酵母菌的浓度越高,柠檬的腐烂率和病斑直径就越低,同时能够显著提高柠檬果实中抗病相关酶几丁质酶(C H T)㊁苯丙氨酸解氨酶(P A L)和过氧化氢酶(C A T)的活性[66]㊂红东孢酵母(R h o d o s p o r i d i u m k r a t o c h v i l o v a e)可以增强果实病程中蛋白基因的表达,提高梨果体内多种防御酶活性,同时果实发病率也降低[67]㊂3.5挥发性代谢物质近年来,国内外许多研究表明,拮抗菌产生的挥发性物质可以用于防治果实病害[68]㊂由于挥发性物质分子小㊁易挥发扩散,杀菌范围广等优点得到广泛应用[69]㊂如郭虹娜等[70]发现有孢汉逊酵母(H a n s e n i a s p o r a u v a r u m)挥发代谢物的主要抑菌成分是桂皮醛,并通过研究发现使用62.5μL/L的桂皮醛对草莓进行熏蒸处理能有效保持草莓品质,延缓品质下降,对草莓采后灰霉病抑制效果明显,能抑制贮藏期间草莓M D A含量的升高,有效诱导草莓C A T㊁P P O㊁A P X相关抗性酶活,延缓S O D酶活的下降,对草莓相关抗性基因表达的影响与上述酶活类似㊂陈莹莹等[71]研究发现膜醭毕赤酵母(P. m e m b r a n i f a c i e n s)产生的挥发性物质可以有效抑制灰葡萄孢菌,且熏蒸第2天就抑菌率超过70%,同时验证了挥发性物质可破坏菌丝细胞膜使细胞内容物大量外泄,同时分生孢子数量也大大减少㊂3.6活性氧作用植物遭受致病菌胁迫时,首先会诱导产生活性氧(R O S),包括超氧阴离子(S u p e r o x i d e a n i o n,O2-)67果树资源学报2023,4(4)Copyright©博看网. All Rights Reserved.和过氧化氢(C h y d r o g e n p e r o x i d e,H2O2)㊂超氧化物歧化酶(S O D)可以催化超氧阴离子自由基歧化为H2O2和O2,并且在F e2+或C u2+离子存在下, H2O2通过F e n t o n反应进一步转化为㊃O H自由基[72],从而达到清除O2-的目的㊂活性氧的清除包括酶促反应和非酶促反应,其中酶促反应包括过氧化物酶(P O D)和抗坏血酸过氧化物酶(A P X)等,而非酶途经包括植物自身含有的的抗氧化物质如谷胱甘肽(G S H)和谷胱甘肽还原酶(G R)等㊂C a s t o r i a 等[73]发现罗伦隐球酵母(C.l a u r e n t i i)对果实病害的抑制能力与其对R O S的耐受能力呈正相关,也说明了氧化应激反应在生防机制中的作用㊂M a c a r i-s i n D[74]研究发现将两种拮抗酵母(梅奇酵母和丝酵母)接种于不含营养的培养基或苹果表面(置于无营养空间),会产生大量超氧阴离子,而接种于果实伤口处则导致果实组织中产生大量H2O2,在伤口处收集的酵母中也会含有许多H2O2,说明R O S是酵母提高其拮抗能力的其中一个原因㊂4结论这些病原菌入侵果实后会分泌细胞壁降解酶,毒素,辅助因子以及改变p H来使水果腐烂变质㊂同时拮抗酵母可以通过竞争空间和营养,分泌溶解酶,杀手毒素,诱导宿主抗性等方式来抵御致病菌,以维持果实正常品质并保障食品安全㊂拮抗酵母具有来源广泛㊁适应性强㊁繁殖能力强㊁代谢产物无毒且无致敏性的特点,逐步应用于有害微生物的防控领域㊂未来可继续从体内外两个方向筛选种类更多,效果更强的拮抗酵母菌株,并进行食品安全验证㊂同时对酵母菌在分子水平上的代谢机制进行深入的研究分析,系统性地总结和归纳拮抗酵母在分子水平上的最新研究进展,进一步研究拮抗酵母的拮抗机制并为基因工程改性高活性拮抗酵母提供科学参考㊂参考文献[1] V A L C K E M,B O U R G A U L T M H,R O C H E T T E L,e ta l.H u m a n h e a l t h r i s k a s s e s s m e n t o n t h e c o n s u m p t i o no f f r u i t s a n d v e g e t a b l e s c o n t a i n i n g r e s i d u a l p e s t i c i d e s:A c a n c e r a n d n o n-c a n c e r r i s k/b e n e f i t p e r s p e c t i v e[J].E n v i r o n m e n t i n t e r n a t i o n a l,2017,108:63-74.[2] G R A M I S C I B R,L U T Z M C,L O P E S C A,e t a l.E n-h a n c i n g t h e e f f i c a c y o f y e a s t b i o c o n t r o l a g e n t s a g a i n s tp o s t h a r v e s t p a t h o g e n s t h r o u g h n u t r i e n t p r o f i l i n g a n dt h e u s e o f o t h e r a d d i t i v e s[J].B i o l o g i c a l C o n t r o l,2018,121:151-158.[3]张红印,蒋益虹,郑晓冬,等.酵母菌对果蔬采后病害防治的研究进展[J].农业工程学报,2003,19(4):23-27.[4]罗杨.膜醭毕赤酵母对柑橘采后青绿霉病害的生物防治及机理研究[D].西南大学,2011.[5]卞文怡.微胶囊化水杨酸对苹果采后青霉病的诱导抗病研究[D].上海应用技术大学,2019.[6]王利平,王丽霞,刘保友,等.苹果及其制品中展青霉素研究进展[J].落叶果树,2022(54):39-43. 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石榴果实腐烂病害的致病真菌分离与鉴定石榴果实是一种美味且营养丰富的水果,深受人们喜爱。
然而,在种植和储存过程中,石榴果实常常容易遭受腐烂病害的侵袭,导致产量损失和品质下降。
这些腐烂病害的发生主要是由致病真菌引起的。
为了更好地控制石榴果实腐烂病害,我们需要进行致病真菌的分离与鉴定。
1. 实验目的本实验旨在通过分离与鉴定石榴果实腐烂病害的致病真菌,了解其种类和特征,为进一步研究和防治提供科学依据。
2. 实验材料与方法2.1 实验材料- 受感染的石榴果实- 啤酒麦芽琼脂培养基- 无菌培养皿、移液器、无菌匙等实验器材2.2 实验方法- 从受感染的石榴果实中取出疑似致病菌物质- 将疑似致病菌物质均匀涂抹在啤酒麦芽琼脂培养基上- 将培养皿倒置放入恒温培养箱中,在适宜的温度下孵育一段时间- 观察培养皿上是否出现菌落并进行鉴定- 根据菌落的形态、颜色和其它特征进行初步鉴定并分离3. 实验结果与分析经过几天的培养,我们在培养皿上观察到了不同形态的菌落,根据形态、颜色等特征,可以初步判断出不同的真菌种类。
接下来,我们将进行真菌的进一步鉴定。
3.1 真菌鉴定方法我们将采用下列方法进行真菌的鉴定:1) 显微镜观察:观察真菌的菌丝、囊孢子等形态特征。
2) 生长特性:观察真菌的生长速度、温度适应范围等特性。
3) 生化试验:通过一系列特定的生化试验,如利用特定底物进行酶活性测试等。
3.2 鉴定结果经过实验和观察,我们成功鉴定出多种致病真菌,包括青霉菌、黄曲霉菌以及红曲霉菌等。
这些真菌在石榴果实上生长迅速且具有较强的致病性。
4. 结论与展望通过本次实验,我们成功地分离出了多种致病真菌,成功鉴定了其种类和特征。
这对于进一步研究石榴果实腐烂病害的成因和防治措施具有重要意义。
未来,我们可以进一步研究不同真菌的生长条件和防治方法,以提高石榴果实的产量和品质。
总之,本实验使用了分离和鉴定的方法,成功分离和鉴定出多种石榴果实腐烂病害的致病真菌。
火龙果采后病害与防控技术研究进展火龙果是一种热带水果,其美丽的外观和丰富的营养成分深受人们喜爱。
火龙果在采后容易受到各种病害的侵扰,严重影响了火龙果的质量和保质期。
火龙果采后病害的防控技术研究成为了当前的重要课题。
本文将对火龙果采后病害的现状进行分析,并探讨其防控技术的研究进展。
一、火龙果采后病害的现状火龙果采后易受到青瓢病、炭疽病、变色病、灰霉病等多种病害的侵扰。
青瓢病是火龙果采后最常见的病害之一,主要表现为果实软腐变质、表面出现褐色斑点,从而影响果实的外观和口感。
炭疽病则表现为果实表面出现黑斑,进而蔓延至果肉,严重影响果实的食用价值。
变色病会导致果实的颜色不均匀,影响外观。
灰霉病则主要表现为果实表面覆盖灰色霉斑,果实变软,逐渐腐烂。
这些病害的发生主要受到多种因素的影响,比如采收后的伤害、环境条件、病原微生物等。
火龙果采后的病害还受到果实自身特性的影响,比如果皮的脆弱性、果实的抗病性等。
对火龙果采后病害的防控技术进行研究,对提高火龙果的质量和市场竞争力具有重要意义。
1. 低温贮藏技术低温贮藏技术是目前火龙果采后病害防控的主要方法之一。
通过将火龙果贮存在低温环境下,可以抑制病原微生物的生长,延长果实的保鲜期。
研究表明,火龙果在0-10摄氏度的低温环境下贮藏7-14天,可以有效减少青瓢病和炭疽病的发生,保持果实的质量。
采用适当的包装材料和贮藏条件,也可以提高火龙果的贮藏效果。
2. 生物防治技术生物防治技术是一种环保、安全、高效的病害防控方法,近年来在火龙果采后病害防治中得到了广泛应用。
利用益生菌、拮抗菌等有益微生物,可以有效抑制火龙果病原菌的生长,减少病害的发生。
研究表明,喷施拮抗菌剂可以有效预防火龙果的病害,提高果实的质量和产量。
3. 包装和保鲜技术采用适当的包装和保鲜技术可以有效降低火龙果采后病害的发生。
比如利用透气性好、防水防潮的包装袋包装火龙果,可以减少果实的受伤和病害的侵袭。
采用氧化还原膜、抗氧化膜等新型包装材料,也可以延长果实的保鲜期,提高火龙果的市场价值。
柑橘采后青霉病生防菌的筛选与鉴定
柑橘采后青霉病是柑橘果实在采摘后由于各种原因引起的真菌病害,严重影响柑橘的品质和市场价值。
为了防止柑橘采后青霉病的发生,需要筛选和鉴定一些生防菌,下面将从以下几个方面进行回答:
一、生防菌的筛选
1. 筛选菌株:可以从自然界中采集到一些具有抗青霉病能力的菌株,如链格孢、绿僵菌、白僵菌、木霉等。
也可以通过实验室筛选出具有生物防治潜力的菌株。
2. 筛选方法:通过对不同菌株进行对比试验,筛选出具有较高生物防治效果的菌株。
在试验中,可以采用不同的方法,如接种试验、涂片试验、土壤浸泡试验等。
3. 筛选指标:可以从菌株的生长速度、产孢量、致病菌的抑制率等方面进行评估,筛选出具有较高生物防治效果的菌株。
二、生防菌的鉴定
1. 鉴定方法:可以采用形态学、生理生化、分子生物学等多种方法进行鉴定。
其中,形态学鉴定是最基础的鉴定方法,通过观察菌落形态、产孢形态、孢子形
态等特征进行鉴定。
生理生化鉴定则是通过菌株的代谢特性、生长条件等方面进行鉴定。
分子生物学鉴定则是通过PCR扩增、DNA序列分析等方法进行鉴定。
2. 鉴定指标:可以从形态特征、生理生化特性、分子生物学特性等方面进行评估,鉴定出菌株的种属、亚种、菌株间的关系等信息。
以上是柑橘采后青霉病生防菌的筛选与鉴定的相关内容,需要注意的是,生防菌的筛选和鉴定需要进行科学合理的实验设计和严格的实验操作,确保结果的准确性和可靠性。
火龙果采后病害与防控技术研究进展火龙果,又名仙人掌果,是一种独特的热带水果,因其外形与传说中的火龙而得名,味道鲜美,充满了令人惊喜的口感。
随着火龙果产业的快速发展,火龙果采后病害成为了制约火龙果产业发展的重要因素之一。
采后病害的出现导致了火龙果的品质下降,降低了消费者的信心,给生产者带来了巨大的经济损失。
研究火龙果采后病害的防控技术,对于保障火龙果产业的可持续发展具有重要的意义。
一、火龙果采后病害的种类和特点火龙果采后病害主要包括贮藏病、传染病和机械损伤等。
贮藏病是指在火龙果采摘后,由于贮藏条件不当或者受到其他因素的影响,导致果实发生病变。
常见的贮藏病包括灰霉病、青霉病、炭疽病等。
传染病是指在火龙果采摘和贮藏过程中,由于病原体的侵染,导致果实发生病变。
常见的传染病包括轮斑病、霜霉病、褐腐病等。
机械损伤是指在火龙果采摘、包装和运输过程中,由于机械碰撞和挤压等因素,导致果实表面受损,并容易感染病原体。
火龙果采后病害的特点主要表现在以下几个方面:火龙果果皮薄软、多刺,容易受到外界环境的影响,病原体容易侵入果实内部导致病变;火龙果果实表面容易受到机械损伤,一旦受伤就容易受到病原体的侵染;火龙果果肉细腻,水分丰富,是很好的繁殖基质,对病原体的生长繁殖提供了条件。
针对火龙果采后病害的种类和特点,科研人员们开展了大量的研究工作,积极探索各种防控技术,取得了一系列的研究进展。
1. 贮藏条件的优化贮藏条件是影响火龙果采后病害的重要因素之一。
科研人员通过优化温湿度、通风条件、包装材料等贮藏条件,有效地控制了火龙果采后病害的发生。
控制贮藏温度在10~15℃,相对湿度在80%~90%,通风量适当,采用透气性好的包装材料,可以有效降低火龙果贮藏病的发生率。
2. 病害防控技术的研究针对不同的火龙果采后病害,科研人员采用了不同的防控技术。
对于贮藏病,采用生物防治、化学防治和物理防治等多种手段,可以有效控制火龙果的贮藏病。
对于传染病,通过选择抗病品种、优化田间管理措施和加强病害监测等途径,可以有效控制火龙果的传染病。
桑葚病虫害防治的生物防治菌株筛选与应用桑树是我国常见的经济作物之一,其果实桑葚是人们喜爱的水果。
然而,桑树生长过程中常常会受到各种病虫害的侵袭,严重影响桑葚的产量和质量。
传统的化学农药防治方法对环境和人体健康有一定的危害,因此研究和应用生物防治方法成为了保护桑树健康和环境友好的重要途径。
桑葚病虫害主要包括真菌性病害、虫害和细菌性病害三大类。
针对这些病虫害的防治,可以通过筛选和应用生物防治菌株来实现。
首先,针对桑葚的真菌性病害,可以选择一些具有生物防治潜力的菌株来进行筛选和应用。
比如,可以选择一些具有拮抗作用的真菌,如枯草芽孢杆菌、白僵菌等。
这些菌株可以在桑树受到病原真菌的侵害时,通过产生抗生物质、竞争资源等方式,阻止病原真菌的生长,从而起到防治病害的作用。
此外,还可以筛选一些具有诱导抗性能力的菌株,如拟南芥根际细菌Pseudomonas fluorescens等,通过激活植物的免疫系统,增强植物对真菌病害的抵抗能力。
其次,对于桑葚的虫害,可以选择一些具有天敌作用的微生物来进行筛选和应用。
比如,可以选择一些对害虫具有寄生、捕食或病原作用的线虫、细菌和真菌等菌株。
这些生物可以通过直接杀死害虫或破坏害虫的生活环境,达到防治害虫的目的。
比如,在防治桑实蝇等害虫方面,可以选择一些对蝇虫有寄生作用的线虫,如双孢线虫Steinernema feltiae等;在防治桑蚜等害虫方面,可以选择一些具有捕食作用的真菌,如白僵菌Beauveria bassiana等。
最后,针对桑葚的细菌性病害,可以筛选和应用一些对病原细菌具有拮抗作用的细菌菌株。
比如,可以选择一些具有产生抗生物质或竞争资源能力的细菌,如草地链霉菌Streptomyces griseus等。
这些菌株可以通过与病原细菌竞争营养物质和空间等方式,抑制病原细菌的生长和繁殖,从而起到防治细菌性病害的作用。
在生物防治菌株的应用中,需要注意菌株的选择和培养方法。
选择菌株时要注重其对目标病虫害的防治效果和安全性,同时需要考虑到适宜的生长环境和生物防治菌株与桑树的相容性。
一株防治水果采后病害拮抗酵母的分离、鉴定及制剂研究的开题报告题目:一株防治水果采后病害拮抗酵母的分离、鉴定及制剂研究一、研究背景和意义:水果采后病害是导致水果品质下降和经济损失的主要因素之一,长期以来一直是水果产业面临的难题。
传统的防治方法主要依靠化学农药,但随着人们对食品安全的关注度不断提高,对残留农药的要求也越来越高。
因此,开发一种安全、有效的生物防治方法成为当前水果保鲜和延长货架期的重要研究方向之一。
酵母作为一种天然的微生物资源,具有广泛的适应性和多样的生物学功能,已成为新的生物防治代表。
二、研究内容和目的:本研究将从生产中发现的具有抑菌作用的酵母中,筛选出一株拮抗水果采后病害的酵母,对其进行鉴定和特征分析,探究其生物学特性,以及制剂的研发和应用效果评价。
三、研究方法:1.分离酵母:从采摘水果、果实表面、储存箱及包装材料等样品中,通过改良后的接种平板法和涂片法筛选出生产中发现的拮抗水果病害的酵母。
2.鉴定酵母:通过生物学、生化和分子生物学方法,对酵母菌株进行鉴定和特征分析,包括形态特征、生长特性、代谢酶活性、呼吸基质盘活性等。
3.制剂研发:根据酵母菌株的生物学特性和应用要求,筛选出适宜的基质和添加剂,研制出高效稳定的生物制剂。
4.应用效果评价:通过室内和室外模拟试验,考察制剂对不同水果采后病害的防治效果,分析影响因素,确定最佳应用条件和方法。
四、预期结果和意义:本研究预计筛选到一株具有高效、广谱、安全的水果采后病害防治效果的拮抗酵母,从而为生物防治水果采后病害提供一种新的选择。
同时,制剂研发和应用效果评价将为生物防治应用提供理论和实践依据,为促进水果产业可持续发展提供技术支持。
火龙果采后病害与防控技术研究进展火龙果是一种热带水果,其品种繁多,口感鲜美,营养丰富,深受广大消费者的喜爱。
火龙果的采收后易受到各种病害侵扰,影响其口感和营养品质。
因此,对火龙果采后病害的防控技术进行研究具有重要意义。
一、火龙果采后病害种类火龙果采后容易出现的病害有褐斑病、炭疽病、绿色霉病、灰色霉病、白色赤霉病等。
其中,褐斑病是火龙果害果的重要病害之一,主要发病在宝石火龙果的果实上,严重影响果实的品质和市场价值。
炭疽病是由一种细菌引起的寄生性病害,常常导致果实烂熟、发汁或脱水。
二、防控技术1. 清洗处理采收后的火龙果表面容易附着微生物、灰尘等污染物,加之在运输和销售过程中长途跋涉,受细菌侵袭,从而导致采后病害的产生和发展。
因此,对火龙果进行清洗处理,能有效地降低采后病害的发生率。
清洗处理可采取自来水清洗、稀释的漂白粉清洗等方式。
2. 灭菌处理火龙果采后的病害主要是由细菌引起的,因此采取灭菌处理能有效地控制病害的发生和发展。
常用的灭菌剂有氧化钙、消毒酸等。
这些灭菌剂能从根本上杀死病原菌,保证火龙果果实表面的干净卫生。
3. 适宜贮藏温度火龙果的适宜贮藏温度为10℃左右,贮藏过程中要保持温度的稳定和湿度的适宜,防止果实脱水,增加果实的贮存寿命。
同时,还可以通过控制贮藏环境的气氛成分,如增加二氧化碳浓度和降低氧气浓度,抑制细菌的生长繁殖。
4. 包装材料的选择包装材料是防控火龙果采后病害的重要手段之一。
常用的包装材料有硬纸盒、泡沫箱等,而在包装材料内还要加入杀菌药物等防腐剂,这样可以延缓果实品质的恶化和病原菌的侵袭。
三、结论火龙果是一种风味独特、营养丰富的热带水果,在采收和贮藏过程中易受到各种病害侵袭,导致果实品质和经济价值的下降。
因此,对火龙果采后病害的防控技术进行研究非常必要。
合理的清洗处理、灭菌处理、适宜的贮藏温度以及选择合适的包装材料等措施可有效地保证火龙果的品质和安全。
同时,在实际的生产经营中,也需要加强科学管理,提高消费者的安全意识,共同推动我国火龙果产业的健康发展。