鸭梨果实抗性物质与轮纹病菌互作关系研究

论文摘要

梨果实轮纹病是造成梨果实烂果的主要原因,由于轮纹病菌是在幼果期潜伏侵染,在果实成熟及贮运期间发病,控制和防范都有很大困难。控制轮纹病害的首要任务是要认识病原真菌对果实的致病性和果实对病原菌的抗病性。目前对梨轮纹病害的发病机理已基本明确,而果实对轮纹病菌的抗性机制并不十分清楚。为了深入探讨梨果实自身抵抗病原菌的能力,本文研究了鸭梨果实在生长发育期、贮藏期以及受轮纹病菌侵染后的有机酸类、酚类和酶类物质的变化,为阐述梨果实轮纹病的抗病机理提供理论依据,也为其它果实病害的研究提供可借鉴的研究方法。1.研究发现鸭梨果实在近成熟期的有机酸以苹果酸、柠檬酸、莽草酸为主,并且随成熟度增加各种有机酸和总酸含量呈下降趋势。在贮藏阶段前期,果实中主要有机酸积累增加,随贮藏期延长各类有机酸总体呈下降趋势。通过对比测量发现,受病菌侵染的腐烂果肉中苹果酸、柠檬酸含量均高于病健交界处,而奎宁酸和酒石酸含量却低于后者,并在腐烂果肉及腐烂果肉边缘检测到新的有机酸乳酸,腐烂果肉边缘亦检测到微量琥珀酸。2.在对感病鸭梨果实不同部位酚类物质种类和含量的HPLC分析结果显示,病斑部位和病健交界处果肉中没食子酸、绿原酸和咖啡酸含量显著高于健康果肉中含量,且腐烂部位的儿茶酚也显著高于健康果肉。鸭梨果实在幼果期与抗病性相关的酚类物质主要是绿原酸、没食子酸和单宁酸,而在果实膨大期三种物质含量明显下降,近成熟期儿茶酚、芦丁和香豆酸的积累增多,可能与果实在这个时期的抗病性相关。鸭梨果实在贮藏期绿原酸、没食子酸等与抗病相关的酚类物质含量随着生理机能的衰退而下降甚至消失。3.通过对抗性活性酶的研究发现,鸭梨果实在感染病菌,其果实中PPO活性72h内显著高于对照,说明PPO与鸭梨果实感染轮纹病早期抗病相关;PAL在120h内活性均显著高于对照果实,果实中的POD、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的活性均迅速提高至72h时达到活性高峰,这4种酶与鸭梨果实感病的全程抗病性密切相关;CAT和SOD在果实感病过程中活性也显著高于对照,对抑制病原菌的扩展起到抑制作用。鸭梨果实幼果期的主要抗性酶类为PPO、POD、CAT和PAL,鸭梨果实在膨大期的抗性酶类的总体活性处于最低值,鸭梨果实在近成熟期主要的抗性相关酶类是SOD、PAL、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶。梨果实在贮藏期几种抗性酶的活性呈下降趋势或变幅很小,主要的抗性酶类是SOD和PPO,几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性在贮藏2个月时出现活性高峰,也能对病菌的生长起到抑制作用。4.离体条件下不同种类和浓度抗性物质对病原菌生长影响结果显示:50mg/100g以上苹果酸、150mg/100g以上柠檬酸、80mg/100g以上的乳酸、10mg/100g以上琥珀酸均能够抑制病原菌生长,5mg/100g以上奎宁酸和20mg/100g以上的富马酸能够促进病原菌生长。添加浓度高于10mg/100g的没食子酸、10mg/100g的绿原酸、5mg/100g的单宁酸、0.05mg/100g的香豆酸能对病原菌菌落生长有显著抑制作用;浓度低于1 mg/100g的芦丁能够抑制病原菌的生长。较高活力的PPO/POD、PAL和CHT/β-1,3-GLU能够明显抑制轮纹病菌的生长,此结果与受病菌侵染果实后酶活性变化相一致。综上所述,本文研究发现鸭梨果实在感染轮纹病菌后,果实内部有机酸类、酚类和酶类等抗性物质含量（活性）能够随病情发展而增加（提高）,并且受病原菌诱导能够形成与抗轮纹病菌生长密切相关的新抗性成分。离体抗性有机酸类、酚类和酶类物质不同种类和含量（活性）对轮纹病菌的生长影响不同。鸭梨果实在生长期和贮藏期不同阶段抗性物质的种类和含量也呈阶段性变化。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 梨果实轮纹病概述
• 1.1.1 病原菌分类学地位和学名变动沿革
• 1.1.2 生物学特性
• 1.1.3 病原菌侵染途径
• 1.1.4 轮纹病流行的因素
• 1.2 植物寄主—病原菌互作机理
• 1.2.1 病原菌致病机制
• 1.2.1.1 产生寄主细胞壁降解酶
• 1.2.1.2 产生毒素
• 1.2.1.3 对植物激素的影响
• 1.2.1.4 影响寄主基因组功能
• 1.2.2 植物寄主抗病机制
• 1.2.2.1 木质素产生
• 1.2.2.2 保卫素合成和积累
• 1.2.2.3 糖酸类物质
• 1.2.2.4 抗病酚类物质
• 1.2.2.5 抗病性物质酶系
• 2 引言
• 3 材料与方法
• 3.1 试验材料与处理方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 处理与取样方法
• 3.2 分析测定方法
• 3.2.1 总酸含量测定
• 3.2.2 有机酸种类及含量测定
• 3.2.3 总酚含量测定
• 3.2.4 酚类物质种类及含量测定
• 3.2.5 酶类活性测定方法
• 3.2.6 离体条件下抗性物质对病原菌抑制试验方法
• 3.2.6.1 不同有机酸对轮纹病菌菌丝生长量的影响
• 3.2.6.2 酚类物质不同种类和浓度对轮纹病菌菌落直径的影响
• 3.2.6.3 酶类物质不同种类和活力对轮纹病菌丝生长的抑制
• 3.3 试剂及仪器设备
• 3.3.1 试剂
• 3.3.2 仪器
• 3.4 数据分析
• 4 结果与分析
• 4.1 鸭梨果实有机酸类物质与抵抗轮纹病菌的关系
• 4.1.1 鸭梨果实生长期和贮藏期有机酸成分及其代谢
• 4.1.2 鸭梨果实感染轮纹病前后有机酸的变化
• 4.1.3 小结
• 4.2 鸭梨果实酚类物质与抵抗轮纹病菌的关系
• 4.2.1 鸭梨果实侵染轮纹病菌后酚类物质变化
• 4.2.2 鸭梨果实在生长期和贮藏期酚类物质种类及含量变化
• 4.2.3 小结
• 4.3 处理果实中酶类物质与抵抗轮纹病菌的关系
• 4.3.1 受病原菌侵染果实防御酶活性变化
• 4.3.2 梨果实生长期抗性酶活性的变化
• 4.3.3 梨果实贮藏期抗性酶活性的变化
• 4.3.4 小结
• 4.4 在离体条件下抗性物质对病原菌的抑制作用
• 4.4.1 有机酸类物质不同种类和浓度对轮纹病菌生长的影响
• 4.4.2 酚类物质不同种类和浓度对轮纹病菌生长的影响
• 4.4.3 抗性酶类物质不同种类和活力对轮纹病菌生长的影响
• 4.4.4 小结
• 5 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.2 讨论
• 5.2.1 鸭梨果实内含物与抵抗轮纹病菌的关系研究
• 5.2.2 鸭梨果实生长期不同阶段抗轮纹病物质的研究
• 5.2.3 鸭梨果实贮藏期抗轮纹病物质的研究
• 参考文献
• ABSTRACT
• 缩略词
• 作者简介