β-氨基丁酸抑制鸭梨果实采后青霉病的机理研究

作者:井一诺;王雷; 刊名:食品研究与开发 上传者:梅莹

【摘要】以鸭梨果实为试验材料,研究了β-氨基丁酸(β-aminobutyric acid,BABA)对采后常温贮藏条件(20±1℃)下鸭梨果实青霉病的抑制效果及相关酶活性。鸭梨果实经过20 mmol/L的BABA处理后接种Penicillium expansum孢子,然后在(20±1)℃的条件下贮藏6 d,结果发现BABA处理显著抑制了青霉病的发生和病斑直径的扩展,提高了鸭梨果实中几丁质酶(chitinase,CHI)和β-1,3-葡聚糖酶(β-1,3-glucanase,GLU)的活性,诱导了鸭梨果实中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、多酚氧化酶(polyphenoloxidase,PPO)和过氧化物酶(peroxidase,POD)等抗病相关酶活性的提高,降低了多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)和果胶甲酯酶(pectinmethylesterase,PME)的活性,减少了鸭梨果实中超氧阴离子和过氧化氢的含量。结果表明,BABA通过诱导提高抗病性、减少水果组织中的活性氧和延缓果实软化,减轻鸭梨果实采后青霉病的发生。

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鸭梨(PyrusbretschneideriRehd.)果实颜色金黄,皮薄汁多,石细胞少,营养价值丰富,深受国内外消费者欢迎[1]。果实在成熟期和贮藏过程中易发生由扩展青霉(Penicilliumexpansum)引起的青霉病,严重影响了鸭梨的长期贮藏和销售[2],造成了巨大的经济损失。传统上抑制水果采后真菌病害的方法是使用人工合成的化学杀菌剂,但由于化学药剂的残留以及真菌病害的抗药性等问题,使化学杀菌剂的应用受到了限制,而通过激发子的处理提高水果自身抗病性已成为防治采后病害的研究热点[3]。BABA是羧酸的衍生物,是一种非蛋白质氨基酸,可以诱导多种水果产生生理、生化防卫反应以抵抗病原菌在贮藏、运输过程中对果蔬的侵染[4-5]。研究发现,BABA能够诱导多种作物如马铃薯、黄瓜等产生对多种病害的抗性[6-7]。研究结果也表明,BABA处理能够分别提高香蕉、冬枣和葡萄果实对炭疽病[8]、黑斑病[9]和灰霉病[10]的抑菌效果。但关于BABA对鸭梨果实采后青霉病的抑制效果及相关机理尚未见报道。因此,本试验研究了BABA处理对鸭梨果实采后青霉病的抑制效果和抗病相关酶活性以及对果实软化的影响,探讨BABA诱导鸭梨果实抗病性的可能机理,为BABA在水果采后贮运中的应用提供理论依据。1材料与方法1.1试剂与仪器氮蓝四唑、-巯基乙醇、磷酸钠、邻苯二酚、愈创木酚、丙酮、盐酸羟胺、考马斯亮蓝、牛血清白蛋白、-巯基乙醇、半胱氨酸、柠檬酸、磷酸氢二钠:国药集团化学试剂有限公司;BABA、几丁质:美国Sigma公司。SP-752型紫外可见分光光度计:上海光谱仪器有限公司;SPX-250B生化培养箱:上海博讯实业有限公司;GL-20G-H型冷冻离心机:上海安亭科学仪器厂;FA1104N电子天平:上海精密科学仪器有限公司。1.2试验处理青霉(Penicilliumexpansum)分离于自然发病的鸭梨果实,经鉴定和回接试验后,重新从发病的鸭梨果实中再次分离纯化,挑取病原菌单孢子将其接种于PDA培养基上扩大培养7d,用无菌生理盐水将青霉孢子的浓度调整为5104个/mL(血球计数板计数),现用现配。试验中所用鸭梨采摘自山东省聊城市冠县果园,挑选大小均匀、成熟度和果色一致,没有机械损伤和病虫害的果实备用。所选果实随机分成2组(对照组和处理组),为避免交叉感染,先用75%的酒精擦拭鸭梨果实表面需要接种的部位,用无菌打孔器在果实的赤道部位打孔(深4mm,直径2mm)。处理组用微量移液器定量注入25L浓度为20mmol/L的BABA,对照组注入等量的无菌水,2h后在打孔处注入15L的青霉菌孢子菌悬液。接种结束后,用0.01mm厚的聚乙烯保鲜袋分装果实,将果实贮藏于(201)、相对湿度为90%的生化培养箱中6d,每隔2天测量鸭梨果实的发病率和病斑直径,同时取果实病斑外围2mm~10mm的样品,测定其他生化指标,每个处理20个果实,重复3次。1.3方法1.3.1发病率和病斑直径的测定鸭梨果实上青霉病的病斑直径大于2mm时,认定为是发病,发病率/%=(发病果个数/果实总数)100;病斑直径用游标卡尺进行测量。1.3.2CHI和GLU活性的测定使用5mL浓度为0.1mol/L柠檬酸-0.2mol/L磷酸氢二钠缓冲液(pH5.0)冰浴条件下匀浆,离心(12000r/min,4)15min后,上清液用于测定几丁质酶和-1,3-葡聚糖酶活性。根据陈学红等[11]的方法,以每分钟增加0.001个光密度所需要的酶量为1个几丁质酶活力单位;以每小时生成1mg葡萄糖为1个-1,3-葡聚糖酶活力单位,结果表示为

参考文献

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