焦腐病菌侵染对龙眼果肉活性氧和细胞壁代谢的影响

论文摘要

龙眼（Dimocarpus longan Lour.）是我国南方主要的亚热带果树之一,果实营养价值丰富,具有很高的药用价值和保健价值。近十年来,我省龙眼生产发展迅速,产量逐年增加。但果实成熟于高温季节,采后极易褐变、果肉自溶和果实腐烂而使果实迅速劣变,货架期很短,常温下只有一周的采后寿命,这种短的采后寿命严格限制龙眼的贮运、销售和消费。果肉自溶是采后龙眼败坏的主要原因之一,严重影响其食用品质和商品价值,是限制龙眼果实长期贮运的关键因素之一。但有关龙眼果肉自溶与生理衰败和微生物病害的关系的研究报道甚少。龙眼果实生长期间普遍受到焦腐病菌[Lasiodiplodia theobromae（Pat.）Griff.& Maubl]等病原菌的潜伏侵染,焦腐病是龙眼果实采后的主要病害,引起龙眼果肉自溶等症状。本研究以果实采前套袋控制病原菌潜伏侵染的“立冬本”龙眼果实为材料,果实采后接入焦腐病菌,在（25±0.5）℃下保湿培养,从活性氧和细胞壁代谢两方面着手,研究焦腐病菌侵染引起龙眼采后果肉自溶的机理。研究结果如下:1.与没接菌的对照龙眼果实相比,接入焦腐病菌的龙眼果实采后果肉自溶速率明显加快,症状严重,果肉自溶指数极显著（P＜0.01）高于对照龙眼果实。2.接入焦腐病菌的龙眼果肉活性氧代谢与对照龙眼果肉有着明显的差异。采后5 d,接入焦腐病菌的龙眼果肉O2-.产生速率急速上升而后期略有下降,SOD活性呈上升趋势,CAT活性呈迅速下降的趋势,APX活性则呈现先增加而后急速下降的趋势,LOX活性呈快速上升的趋势,膜脂过氧化产物MDA和内源抗氧化物质AsA、GSH含量都大致呈现先增加后减少的趋势;而对照龙眼果肉无明显变化。上述结果表明,贮藏前期为相对静态感染期,果肉中O2-.产生速率变化不大,其增加有利于抑制病菌孢子萌发和菌丝生长,果肉可通过自身的代谢调节以抵御病原菌的入侵,AsA、GSH含量提高,有利于清除果肉的自由基,使果肉活性氧代谢维持动态平衡,并延缓了膜脂过氧化作用;但在贮藏中后期,焦腐病菌的侵染对活性氧清除酶系统产生了破坏作用,果肉中自由基清除酶的活性变化紊乱,AsA、GSH被快速消耗,自由基大量积累,MDA含量显著增加,膜系统被破坏,膜透性增加加快,加剧了果肉自溶的进程。这说明焦腐病菌的侵染加速了龙眼果肉膜脂过氧化作用的进程,病原菌侵入是导致龙眼氧化还原代谢失调,引发果肉自溶的重要原因。3.接入焦腐病菌的龙眼果肉细胞壁组分代谢及其细胞壁降解酶活性的变化与对照龙眼果肉有着明显的差异。采后5 d,接入焦腐病菌的龙眼果肉细胞壁组分（果胶、纤维素、半纤维素,细胞壁蛋白等）代谢基本呈现先增加后急速下降的趋势;而对照龙眼果肉无显著变化。接种的果肉细胞壁降解酶（PE、PG、纤维素酶、β-半乳糖苷酶等）在贮藏前期均呈不断上升的趋势,其活性上升速率显著高于对照龙眼。从而说明,在贮藏前期,焦腐病菌入侵后,龙眼果肉发生细胞壁增厚和木质化现象,龙眼果肉内含纤维素、半纤维素含量增高,从而使得果肉细胞壁增厚,抵御了微生物的攻击;而在贮藏中后期,随着果实的代谢和衰老,病原菌菌丝体大量繁殖,激发了相关酶的活性,使细胞壁降解酶活性迅速升高,同时龙眼果肉的细胞组织结构遭到破坏,使细胞壁组分物质与酶充分接触而加速降解,最终导致果肉汁液外流,腐败酸臭,加速了果肉自溶衰老的进程。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 第一节 龙眼微生物病害的研究现状
• 1 龙眼采后微生物病害
• 1.1 龙眼果实病原菌的分离鉴定
• 1.2 龙眼主要病原菌的生物学特性以及采前病害控制技术
• 1.2.1 龙眼焦腐病菌的生物学特性及其采前病害控制技术
• 1.2.2 龙眼拟茎点霉的生物学特性及其采前病害控制技术
• 第二节 龙眼采后果肉自溶的研究现状
• 第三节 果实细胞壁代谢研究进展
• 1 细胞壁的结构模型
• 2 细胞壁组分的变化
• 2.1 果胶（Pectin）
• 2.2 纤维素（Cellulose）
• 2.3 半纤维素（Semicellulose）
• 2.4 中性糖（Neutral sugar）
• 2.5 细胞壁蛋白（Protein in cell wall）
• 3 细胞壁降解酶活性的变化及其调控
• 3.1 多聚半乳糖醛酸酶（Polygalacturonase,PG）
• 3.2 果胶酯酶（Pectinesterase,PE）
• 3.3 纤维素酶（Cellulase）
• 3.4 β-半乳糖苷酶（β-galactosidase）
• 3.5 木葡聚糖内糖基转移酶（Xyloglucan Endotransglycosylase,XET）
• 第四节 本研究的立题依据和目标
• 1 本项目研究的意义及在国内外的研究存在的问题
• 1.1 本项目的研究意义
• 1.2 龙眼的微生物病害和果肉自溶研究存在的问题
• 2 本项目的研究内容、研究目标和拟解决的关键问题
• 2.1 本项目的研究内容
• 2.2 本项目的研究目标
• 2.3 本项目拟解决的关键问题
• 第二章 焦腐病菌侵染对龙眼果肉活性氧代谢的影响
• 第一节 龙眼焦腐病菌和焦腐病症
• 1 材料与方法
• 1.1 焦腐病菌的培养及纯化
• 1.2 焦腐病菌的鉴定及形态观察
• 1.3 材料及处理
• 2 结果
• 2.1 焦腐病菌发病症状
• 2.2 焦腐病菌形态观察
• 第二节 焦腐病菌侵染对龙眼果肉活性氧代谢的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 材料及其处理
• 1.2 测定项目及方法
• 2^-.)产生速率的测定'>1.2.1 龙眼果肉活性氧(O₂^-.)产生速率的测定
• 1.2.2 龙眼果肉丙二醛(（MDA）含量的测定
• 1.2.3 龙眼果肉超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定
• 1.2.4 龙眼果肉过氧化氢酶（CAT）活性的测定
• 1.2.5 龙眼果肉抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性的测定
• 1.2.6 龙眼果肉脂氧合酶（LOX）活性的测定
• 1.2.7 龙眼果肉蛋白质含量的测定
• 1.2.8 龙眼果肉抗坏血酸（AsA）含量的测定
• 1.2.9 龙眼果肉还原型谷胱甘肽（GSH）含量的测定
• 2 结果与分析
• 2^-.)产生速率的变化'>2.1 龙眼果肉活性氧(O₂^-.)产生速率的变化
• 2.2 龙眼果肉丙二醛（MDA）含量的变化
• 2.3 龙眼果肉超氧化物歧化酶（SOD）活性的变化
• 2.4 龙眼果肉过氧化氢酶（CAT）活性的变化
• 2.5 龙眼果肉抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性的变化
• 2.6 龙眼果肉脂氧合酶（LOX）活性的变化
• 2.7 龙眼果肉抗坏血酸（AsA）含量的变化
• 2.8 龙眼果肉还原型谷胱甘肽（GSH）含量的变化
• 3 讨论
• 4 小结
• 第三章 焦腐病菌侵染对龙眼果肉细胞壁代谢的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 材料及其处理
• 1.2 测定项目及方法
• 1.2.1 龙眼采后果肉自溶量化指标的测定
• 1.2.2 龙眼果肉细胞壁各组分含量的测定
• 1.2.3 龙眼果肉细胞壁降解酶活性的测定
• 2 结果与分析
• 2.1 龙眼果肉自溶指数的变化
• 2.2 龙眼果肉细胞壁组分的变化
• 2.2.1 龙眼果肉细胞壁物质含量的变化
• 2.2.2 龙眼果肉果胶物质含量的变化
• 2.2.3 龙眼果肉果胶质粘度的变化
• 2.2.4 龙眼果肉纤维素含量的变化
• 2.2.5 龙眼果肉半纤维素含量的变化
• 2.2.6 龙眼果肉细胞壁蛋白含量的变化
• 2.3 龙眼果肉细胞壁降解酶活性的变化
• 2.3.1 龙眼果肉多聚半乳糖醛酸酶（PG）活性的变化
• 2.3.2 龙眼果肉果胶酯酶（PE）活性的变化
• 2.3.3 龙眼果肉纤维素酶（Cx）活性的变化
• 2.3.4 龙眼果肉β-半乳糖苷酶活性的变化
• 3 讨论
• 4 小结
• 参考文献
• 致谢