蟠桃褐腐病原菌生物学特性及细胞壁降解酶活性

由桃褐腐病原菌(Monilinia fructicola)引起的蟠桃褐腐病是蟠桃采后主要的病害,造成水果采后损失严重。同时,M.fructicola引起果实采后疾病的发生,因宿主不同,其致病性也不尽相同。以M.fructicola为对象,研究其在不同环境条件(温度、pH值、光照条件)下的生物学特性和不同培养条件(温度、pH值、培养时间)对M.fructicola自身产生的细胞壁降解酶活性的影响。结果表明:M.fructicola孢子萌发和芽管延长的最适pH值为5.0,且偏弱酸性环境更适宜其生长,但是过酸环境其孢子萌发率明显降低;菌落生长的最适温度范围为20~28℃,高于36℃,则菌不能正常生长;温度会影响菌落形态,温度不同,则菌落形态不同;光照对菌落生长影响甚微;内切葡聚糖酶(endoglucanase,EG)、β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase,BG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(polymethylgalacturonase,PMG)、多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)活力均在28℃条件下最高;pH 6.0时EG、BG酶活力均达到最高;PMG、PG酶活力在pH 7.0时达到最高;EG、BG、PMG、PG在培养5 d时的酶活力最高;在各pH值、温度、培养时间条件下,BG酶活力高于EG酶活力,PG酶活力高于PMG酶活力。     

烟草靶斑病菌(Rhizoctonia solani)细胞壁降解酶活性分析及其致病作用

为揭示烟草靶斑病菌细胞壁降解酶的致病机理,进行了烟草靶斑病菌细胞壁降解酶活性变化、产酶条件及对叶片损伤作用的研究.结果表明:烟草靶斑病菌在烟草活体内、外均可产生果胶酶及纤维素酶,其中烟草组织活体外以多聚半乳糖醛酸酶(PG)和果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)活性最高,而在烟草活体内羧甲基纤维素酶(Cx)和β-葡萄糖苷酶活性最高,且强致病力菌株的产酶能力强于弱致病力菌株;产酶条件研究表明,培养10d产生的Cx和β-葡萄糖苷酶的活性最强,而培养12d产生的PG、PMG、多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)和果胶甲基反式消除酶(PMTE)的活性最强;最适宜产生CWDEs的条件为250下,pH5～6连续黑暗的静止培养环境;烟草靶斑病菌产生的细胞壁降解酶可导致烟草叶片明显受损,其损伤作用大小表现为混合酶明显高于单一酶,且果胶酶对烟草叶片的损伤作用高于纤维素酶.     

不同贮藏温度对银条褐变及细胞壁降解的影响

为探究不同贮藏温度对银条采后褐变及细胞壁降解的影响,该实验将“两细一粗”银条分别置于4、10℃和常温(20℃)下贮藏,贮藏期间每隔5 d随机取样测定银条褐变指数、L^*值、总酚、多酚氧化酶、硬度、失重率、原果胶、可溶性果胶、果胶甲酯酶、多聚半乳糖醛酸酶、β-葡萄糖苷酶和β-半乳糖苷酶活性。结果表明,常温贮藏银条褐变严重,细胞壁降解酶活性较高,细胞壁物质降解严重,硬度下降较快。与4℃低温贮藏相比,10℃低温贮藏显著降低了银条褐变程度,维持了银条较低的总酚含量和多酚氧化酶活性,保持了银条较高L^*值和较低褐变指数;显著延缓了银条原果胶的降解和水溶性果胶的上升,显著抑制了贮藏前期银条β-半乳糖苷酶活性和贮藏后期果胶甲酯酶、多聚半乳糖醛酸酶、β-葡萄糖苷酶活性,降低了银条细胞壁降解过程,维持了细胞壁结构完整,从而保持了银条较高硬度和品质。综合分析,10℃低温贮藏下银条保鲜效果较好,该研究结果可为银条采后贮藏保鲜提供一定的理论参考。     

采后茉莉酸甲酯处理对桃果实青霉病及细胞壁降解酶的影响

以桃果实为试材,研究了采后不同浓度茉莉酸甲酯(Me JA)处理对损伤接种桃果实扩展青霉(Penicillium expansum)病斑扩展的影响,并分析了最佳浓度Me JA处理后桃果实细胞壁降解酶活性的变化。同时研究离体条件下Me JA对P.expansum菌丝生长和孢子萌发的影响。结果表明,100μmol/L Me JA对桃果实P.expansum的病斑抑制效果最好,并且显著(p≤0.05)抑制了菌丝生长和孢子萌发。100μmol/L Me JA处理明显抑制了桃果实多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲酯酶(PME)、果胶甲基反式消除酶(PMTE)、多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)和β-葡萄糖苷酶活性。由此表明,Me JA抑制桃果实青霉病的发生与延缓果实软化有关。     

硬溶质型桃果实成熟过程中细胞壁多糖降解特性及其相关酶研究

以硬溶质型桃‘晚湖景’为试材,研究细胞壁多糖降解以及细胞壁多糖降解相关酶对硬溶质型桃果实成熟软化的影响。结果表明:硬溶质型桃果实成熟过程中,CDTA-1果胶含量上升,两种Na2CO3溶性果胶含量在成熟末期减少率分别为22.5%和27.4%。KOH溶性果胶含量在整个成熟过程中变化不明显。果实CDTA、Na2CO3组分中果胶多糖主链的断裂、半纤维素和纤维素组分中阿拉伯糖和半乳糖的降解主要发生在成熟末期;β-半乳糖苷酶(β-Gal)与桃果实成熟软化启动密切相关,多聚半乳糖醛酸酶(PG)和纤维素酶(Cx)对桃果实成熟后期快速软化起重要作用。Na2CO3-1溶性果胶多糖的降解与硬溶质型果实采后软化密切相关,KOH-1、KOH-2半纤维素多糖的降解可能促进硬溶质型桃果实成熟软化进程,富含半乳糖醛酸的果胶多糖主链的断裂以及果胶、半纤维素、纤维素中阿拉伯糖、半乳糖等中性糖的降解都可能是果肉软化的重要因素,并有多种多糖降解酶参与其中。     

热激处理对柿果实软化和细胞壁物质代谢的影响

以扁花柿为试材,研究了热激处理对柿果实软化进程及其细胞壁物质代谢的影响。结果表明:采后柿果第3天出现呼吸高峰和乙烯高峰,柿果组织中的果胶酯酶、多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶活性迅速上升,原果胶和纤维素降解,水溶性果胶增加,导致果实迅速软化。热激处理不但推迟了柿果呼吸高峰和乙烯高峰的出现,而且降低了柿果呼吸峰值和乙烯峰值,延缓柿果组织中果胶酯酶、多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶活性的上升,从而抑制原果胶、纤维素的降解和水溶性果胶的增加,延缓柿果的软化进程,延长果实的货架期。     

酵母甘露聚糖处理对李果实褐腐病及贮藏特性的影响

研究酵母甘露聚糖对李褐腐菌(Monilinia fructicola)菌丝生长的影响及对李果实褐腐病的抑制作用。离体抑菌试验表明5、25、50、100g/L的甘露聚糖对李褐腐菌菌丝生长均有抑制作用,且质量浓度越高抑制效果越好。抑菌试验表明,甘露聚糖浸泡处理能有效抑制处理前/处理后损伤接菌的李果实褐腐病病斑扩展。酵母甘露聚糖处理还有效地降低了贮藏期间李果实的质量损失率和呼吸强度,推迟果实转色,从而维持李果实良好的贮藏品质。     

酚类物质对哈密瓜两种主要致腐病原产生的细胞壁降解酶活性的影响

本研究表明引起哈密瓜采后腐烂的两种主要致腐性病原,匍枝根霉(Rhizopusstolonifer)、半裸镰刀菌(Fusariumsemitecum),在诱导培养基上均能产生多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲酯酶(PME)和纤维素酶(Cellulase)。其中Rhizopusstolonifer所产的这两种果胶酶类多聚半乳糖醛酸酶与果胶甲酯酶的活性均比Fusariumsemitecum所产的多聚半乳糖醛酸酶与果胶甲酯酶的活性高。而F.semitecum所产的纤维素酶活性比R.stolonifer产的酶活高。邻苯二酚、对苯二酚、对羟基苯甲酸丁酯均能明显地降低R.stolonifer与F.semitecum产生多聚半乳糖醛酸酶,果胶甲酯酶与纤维素酶的能力,并且这些酚类物质对这些酶的活性也有明显的抑制作用。培养基中加入1%果胶或1%的羧甲基纤维素钠(CMC),则均能诱导病原菌产酶,且酶活性不同。其中果胶在诱导病原物产生多聚半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶方面特别显著,果胶与CMC在诱导病原菌产纤维素酶方面差别不大。     

温度处理对冷藏猕猴桃后熟品质和细胞壁代谢的影响

以1 ℃冷藏至硬度为52N的“海沃德”猕猴桃果实为试材,将其移入10,20 ℃和先40 ℃处理12 h后转至20 ℃[简称(40+20)℃)]3种条件贮藏,研究不同处理对果实贮藏期间后熟品质和细胞壁代谢相关指标的影响。结果表明,(40+20)℃处理加速了果实硬度和淀粉含量的下降,促进了水溶性果胶的生成,果胶甲酯酶(PE)活性显著高于其它处理,果实的固酸比最高。20 ℃贮藏加快了果实原果胶的降解,提高了多聚半乳糖醛酸酶(PG)、β-半乳糖醛酸酶(β-Gal)和α-淀粉酶的活性峰值。结论:(40+20)℃处理为冷藏出库猕猴桃果实短期催熟的适宜后熟温度,10 ℃为延长其货架期的贮藏温度。试验结果为冷藏出库后即食猕猴桃果实的品质调控提供技术支持。     

采后硝普钠处理对南果梨果实贮藏品质和细胞壁降解酶的影响

为探究采后硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)处理对南果梨果实贮藏效果的影响,将南果梨果实采后用0.25 mmol/L SNP溶液和清水(对照)浸泡处理,研究常温贮藏期间果实品质和细胞壁降解酶活性的变化。结果表明:与对照相比,SNP处理能抑制果实质量损失率的升高,显著降低果实呼吸高峰值,显著延缓南果梨果肉硬度的下降,维持果实较高水平的可溶性固形物质量分数,延缓抗坏血酸含量及可滴定酸质量分数的下降。此外,SNP处理能明显抑制多聚半乳糖醛酸酶、果胶甲基反式消除酶、果胶甲酯酶和多聚半乳糖醛酸反式消除酶活力。由此说明,SNP保持果实贮藏品质与抑制果胶降解酶活性有关。     

L-半胱氨酸处理对采后李果实褐腐菌的抑制作用

为探究L-半胱氨酸对采后李果实褐腐菌的抑制作用,本实验通过离体实验探究不同质量浓度（1、10、100、1000 mg/L）L-半胱氨酸对李果实褐腐菌Monilinia fructicola的抑制效果及可能的抑菌机制;采用损伤接种的方法评价L-半胱氨酸处理对李果实采后褐腐病的防治效果。结果表明：在所选的4 个L-半胱氨酸处理质量浓度中,只有1 000 mg/L L-半胱氨酸处理与对照相比可以显著延缓褐腐菌孢子的萌发,抑制菌丝体的生长,增加褐腐菌菌丝体胞外电导率和核酸物质的释放量,破坏褐腐菌孢子细胞膜的完整性（P＜0.05）;且在果实损伤接种实验中,1000 mg/L L-半胱氨酸处理可显著降低李果实的损伤接种发病率和病斑直径（P＜0.05）,而1、10、100 mg/L L-半胱氨酸处理对采后李果实褐腐病无明显控制效果。     

5株桃、李果实采后褐腐病菌鉴定、rDNA ITS序列与碳源代谢指纹图谱分析

从采后贮藏过程中发病的桃、李果实中分离到5株丝状病原真菌。对其进行形态学特征观察以及核糖体rDNA ITS序列分析和95种碳源代谢指纹图谱分析。结果表明:5株病原真菌均为果生链核盘菌(Monilinia fructicola),其中091#和089#菌与Monilinia fructicola(FJ515894)的亲缘关系较近。5株褐腐病菌对D-果糖、麦芽糖、蔗糖等共56种碳源的代谢能力相同,包括51种最适碳源和5种不可利用碳源,其中Monilinia fructicola 091#与089#的代谢指纹图谱最接近,而Monilinia fructicola 086#、071#、072#的代谢指纹图谱最接近。因此利用rDNA ITS序列和碳源代谢指纹图谱均可区分桃、李果实5株褐腐病菌不同菌株之间的差异,且两种方法具有可比性。     

1-MCP和戊唑醇处理对青脆李果实贮藏期病害和品质的影响

研究5 μL/L 1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene,1-MCP）与两种质量浓度（13.5、27.0 mg/L）戊唑醇单独或者结合处理对采后青脆李果实贮藏期褐腐病的控制效果以及对色泽和硬度的影响,以探讨1-MCP结合戊唑醇处理应用于青脆李果实采后保鲜的可能性。结果表明,20、0 ℃贮藏条件下两种质量浓度戊唑醇单独处理、1-MCP与两种质量浓度戊唑醇结合处理能够有效控制青脆李果实褐腐病损伤接种发病和自然发病;1-MCP单独处理不能控制常温条件下损伤接种李果实的褐腐病,但能够控制低温条件下损伤接种李果实褐腐病发生以及常温、低温条件下果实的自然发病;1-MCP与27.0 mg/L戊唑醇结合处理控制病害的效果最好。同时,1-MCP单独处理、1-MCP与两种质量浓度戊唑醇结合处理能够有效抑制果实的转黄和软化进程,戊唑醇单独处理不能延缓李果实的转黄和软化进程。贮藏过程中,13.5 mg/L戊唑醇单独处理、1-MCP与13.5 mg/L和27.0 mg/L戊唑醇结合处理组李果实中戊唑醇的残留量均低于国标规定的最大残留限量。     

Development of biocontrol agents from food microbial isolates for controlling post-harvest peach brown rot caused by Monilinia fructicola

An unconventional strategy of screening food microbes for biocontrol activity was used to develop biocontrol agents for controlling post-harvest peach brown rot caused by Monilinia fructicola. Forty-four microbial isolates were first screened for their biocontrol activity on apple fruit. Compared with the pathogen-only check, seven of the 44 isolates reduced brown rot incidence by >50%, including four bacteria: Bacillus sp. C06, Lactobacillus sp. C03-b and Bacillus sp. T03-c, Lactobacillus sp. P02 and three yeasts: Saccharomyces delbrueckii A50, S. cerevisiae YE-5 and S. cerevisiae A41. Eight microbial isolates were selected for testing on peaches by wound co-inoculation with mixtures of individual microbial cultures and conidial suspension of M. fructicola. Only two of them showed significant biocontrol activity after five days of incubation at 22 degrees C. Bacillus sp. C06 suppressed brown rot incidence by 92% and reduced lesion diameter by 88% compared to the pathogen-only check. Bacillus sp.T03-c reduced incidence and lesion diameter by 40% and 62%, respectively. The two isolates were compared with Pseudomonas syringae MA-4, a biocontrol agent for post-harvest peach diseases, by immersing peaches in an aliquot containing individual microbial isolates and the pathogen conidia. Treatments with isolates MA-4, C06 and T03-c significantly controlled brown rot by 91, 100, and 100% respectively. However, only isolates MA-4 and C06 significantly reduced brown rot by 80% and 15%, respectively when bacterial cells alone were applied. On naturally infected peaches, both the bacterial culture and its cell-free filtrate of the isolate C06 significantly controlled peach decay resulting in 77 and 90% reduction, respectively, whereas the treatment using only the bacterial cells generally had no effect. Isolate C06 is a single colony isolate obtained from a mesophilic cheese starter, and has been identified belonging to Bacillus amyloliquefaciens. The results have clearly demonstrated that isolate C06 has a great potential for being developed into a biocontrol agent.     

鹿蹄草等中草药对水果褐腐病菌（Monilinia．fracticola）的抑制作用

筛选出鹿蹄草、厚朴、虎杖等7种中草药，探讨其单剂及复配组合对水果褐腐病菌的抑制作用。方法：（1）各中草药水煎浸提，生长速率法测定各药液对褐腐病菌生长抑制率的大小；（2）等倍稀释法测定对褐腐病菌抑制作用较好的几种中草药复配组合的最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC）；（3）扫描电镜观察增效组合MIC和MBC作用下褐腐病菌的菌丝形态。结果：（1）各单剂及复配组合对褐腐病菌均有不同程度的抑制作用，复配组合中，以11号（鹿蹄草＋厚朴＋大黄）、14号（鹿蹄草＋高良姜＋虎杖）、21号（鹿蹄草＋虎杖＋大黄）组合效果最好，10mg／ml浓度的抑制率分别达到89．77％、B5．50％和85．02％；（2）三种组合的MIC分别是1．25、2．5、1．25mg／ml；MBC分别是2．5、5．0、5．0mg／ml；（3）电镜观察发现，增效中草药组合11号MIC和MBC作用下，褐腐病菌菌丝数量减少，出现断裂，且部分消融。     

苹果梨果胶理化特性的研究

采用酸解法从苹果梨疏果和成熟果榨汁后的果渣中提取果胶,并对果胶纯度、色度、甲氧基含量、酯化度、黏度和相对分子质量进行测定。结果表明：用酸解法结合沉析法提纯的苹果梨果胶纯度在70% 以上,疏果期果胶颜色为浅棕色,成熟期果胶颜色为白色。苹果梨成熟期果胶的特性黏度和相对分子质量分别为1.51 × 10-7Pa·s 和6.96 × 105,均高于疏果期果胶,两者均为高酯果胶,其中疏果期果胶为慢凝型果胶,成熟期果胶为速凝型果胶。     

Difference between chitosan and oligochitosan in growth of Monilinia fructicola and control of brown rot in peach fruit

Chitosan (CS) and oligochitosan (OCS), as natural antifungal agents, have been primarily used as alternatives to synthetic chemical fungicides to control postharvest diseases of fruits. The effectiveness of these two agents on the growth of Monilinia fructicola to control brown rot has not yet been reported. Both spore germination and mycelial growth of M. fructicola were strongly inhibited by CS and OCS treatments in this study. Moreover, the inhibitory effect of both agents was more obvious on mycelial growth than on spore germination. By comparison of the half maximal inhibitory concentration (IC₅₀) of each, OCS treatment conferred a little better inhibitory effect on fungal growth in vitro, but the effectiveness of both treatments on brown rot control in peach fruit stored at 25 °C was very similar. The integrity of the plasma membrane of CS- or OCS-treated spores was obviously lower than that of the control. Cytoplasm leakage was significantly higher in chitosan-treated mycelia than that of the control. These results suggest that both chitosan and oligochitosan used in this study are promising natural fungicides for control of brown rot of peach.