茉莉酸甲酯诱导的采后果蔬抗病性及其机制研究进展

茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)是一种广泛存在于植物中的天然植物激素,参与植物的许多代谢过程包括生长、发育、成熟、衰老、抵御生物和非生物胁迫等。由病原真菌侵染引起的果蔬采后病害是导致果蔬贮藏和运输过程中品质劣变和腐烂的原因之一,不仅对生产者和消费者造成巨大经济损失,还会在组织体内产生危害人体健康的有毒次生代谢产物。因此,开发绿色安全的果蔬采后病害控制技术具有重要意义。本文总结了采前和采后MeJA单独或与其他物理、生物方法复合处理对果蔬采后主要真菌性病害的控制作用,并从活性氧代谢、病程相关蛋白的积累、苯丙烷代谢、多胺代谢、能量代谢、细胞壁物质代谢、转录调控等方面详细阐述了其诱导抗性机制,以期为MeJA广泛用于控制果蔬采后病害提供实践参考和理论依据。     

茉莉酸在L-谷氨酸诱导的番茄果实抗性中的作用

为解析植物激素茉莉酸在化学激发子L-谷氨酸诱导抗性机制中的作用,以番茄果实为对象,经0.1 mg/mL L-谷氨酸和0.1 mmol/L茉莉酸甲酯处理后接种链格孢菌孢子悬浮液,观察果实的发病率。采用实时荧光定量PCR方法从转录水平上分析L-谷氨酸对果实茉莉酸合成路径和信号路径上关键基因表达的影响。结果显示：番茄果实经L-谷氨酸处理后其发病率较对照组下降了35%,而在茉莉酸甲酯处理组中,L-谷氨酸与对照组发病率无显著差异;茉莉酸路径上编码脂氧合酶、丙二烯氧化物合酶、丙二烯氧化物环化酶、冠菌素不敏感蛋白1、转录因子MYC2和蛋白酶抑制剂PI-II的基因不同程度地被L-谷氨酸下调表达,同时茉莉酸信号路径的负调控因子JAZ1则被诱导上调表达。综上,在番茄果实与链格孢菌互作中,L-谷氨酸可能通过抑制果实的茉莉酸路径来调控对病原菌的防御反应,这解析了L-谷氨酸作为激发子响应病原菌侵染的抗性机制,也为其商业化应用提供理论依据。     

茉莉酸甲酯抑制采后黄冠梨果皮褐变的研究

使用茉莉酸甲酯溶液浸蘸,研究其对采后黄冠梨果皮褐变及品质变化的影响。结果表明:黄冠梨经茉莉酸甲酯处理后即使快速降温,仍能有效抑制采后果皮褐变的发生,保持良好的外观、口味及较高的货架期VC含量,但对硬度和可溶性固形物含量没有显著影响。茉莉酸甲酯处理不能有效控制快速降温导致的果肉、果心褐变及丙二醛、乙醇含量的升高。本研究为采后黄冠梨果皮褐变控制提供了有效方法。     

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。      

茉莉酸甲酯在采后果蔬品质控制中的应用

茉莉酸甲酯(Me JA)是环戊酮衍生物之一,茉莉酸甲酯作为植物体内一类信号物质,在植物的生长发育、应激反应和次生代谢过程中发挥类似激素的作用,对植物的生长发育和防御系统都具有一定影响。本论文通过对茉莉酸甲酯对采后果蔬品质控制中的应用进行综述。茉莉酸甲酯(Me JA)通过诱导果蔬产生并提高细胞壁水解酶(如几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶)和抗性物质合成酶(如苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶和多酚氧化酶)的活性,从而增强果蔬对机械损伤和病原侵染的抗性。同时,茉莉酸甲酯还能能够诱导植物防御基因的表达,诱导果蔬产生一系列具有防御功能的次生代谢物质(如花青素等)来改善果蔬保鲜品质。     

茉莉酸甲酯调控下采后蓝莓果实的生理响应研究

目的以蓝莓"顶峰"(Climax)作为实验材料,探究茉莉酸甲酯(methyle jasmonate,Me JA)处理对采后蓝莓生理的影响。方法采用不同浓度的(0,1,10,100μmol/L)Me JA在20℃条件下熏蒸蓝莓果实10 h,贮藏于4℃,每14 d取一次样进行相关生理生化指标的测定。结果不同浓度的Me JA处理,在不同时间均能在一定程度上降低果实的腐烂率,抑制果实硬度的下降和可溶性固形物含量的下降。此外还能提高超氧化物歧化酶(superoxide dismutas,SOD)和过氧化物酶(peroxidase,POD)两种酶的活性,但在一定程度上诱导了O2˙ˉ(超氧阴离子)产生速率和膜脂过氧化产物丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量的上升。结论在各处理中,以10μmol/L的Me JA处理效果最好。     

茉莉酸甲酯诱导烟草抗斜纹夜蛾的作用

研究了不同浓度的茉莉酸甲酯(MeJA)对烟草过氧化物酶、多酚氧化酶、胰蛋白酶抑制剂和胰凝乳蛋白酶抑制剂的诱导作用及其时间效应,并对不同处理烟叶对斜纹夜蛾生长的影响进行了生物学测定。结果表明:烟草喷施不同浓度MeJA后,局部和系统叶片组织内系列氧化酶活性和蛋白酶抑制剂含量显著增加。斜纹夜蛾取食不同处理的烟株叶片后,其相对生长速率明显降低;2.4mmol/LMeJA的处理能诱导烟株产生最强的防卫应答,且能持续较长的时间。     

采后一氧化氮处理调控番茄果实茉莉酸类物质合成并提高灰霉病抗性

探讨在番茄果实抗病性诱导过程中一氧化氮对茉莉酸类物质的调节作用。以中蔬4 号绿熟期番茄果实为材料,对其进行不同浓度一氧化氮处理,检测不同处理对番茄果实抵抗病原菌侵染能力、一氧化氮水平、茉莉酸类物质含量及其关键合成酶活性以及抗病酶苯丙氨酸解氨酶活性的影响。结果表明：不同浓度一氧化氮处理均能提高采后番茄果实抵抗病原菌侵染的能力,低浓度一氧化氮供体硝普钠(0.02mmol/L)表现得更为明显;低浓度硝普钠能够促进JAs 含量及脂氧合酶活性的增加,高浓度处理则表现出抑制作用。     

外源茉莉酸甲酯处理对采后猕猴桃果实品质和抗氧化酶活性的影响

为探究茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)对采后猕猴桃品质和抗氧化酶活性的影响,将采后‘金魁’猕猴桃果实用0. 1 mmol/L MeJA进行熏蒸处理,测定在常温(25±1)℃贮藏过程中果实品质和抗氧化酶活性的变化。结果表明,与对照相比,经MeJA处理的猕猴桃果实腐烂率、失重率显著降低26. 09%和20. 79%,使可溶性固形物(TSS)含量维持在较高水平,延缓可滴定酸(TA)的降解速率,抑制呼吸强度的上升;同时促进总酚含量的积累与合成,降低丙二醛(MDA)含量;过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)以及超氧化物歧化酶(SOD)活性最大值依次显著高于对照34. 73%、30. 09%和2. 70%,而对维生素C(Vc)、总糖(TSC)含量以及硬度的影响并不明显。综上所述,MeJA预处理能够有效保持‘金魁’猕猴桃果实品质,延长猕猴桃果实贮藏期。     

外源茉莉酸甲酯处理对采后绿熟番茄果实根霉果腐病抗病性的影响

以"中蔬4号"绿熟期番茄果实为材料,通过真空渗透的方法,筛选能够有效控制采后绿熟期番茄果实抵抗根霉果腐病的茉莉酸甲酯处理浓度,研究外源茉莉酸甲酯处理后的接种果实抗性相关酶活性的变化.结果表明,10 mmol/L茉莉酸甲酯处理有效地减弱采后绿熟期番茄果实病害症状的发展,抑制果实发病率,控制病斑的扩增,同时也提高接种番茄果实中苯丙氨酸解胺酶、几丁质酶、β-1,3葡聚糖酶的活性.     

一氧化氮合酶途径在精氨酸诱导番茄果实采后抗病性中的作用

以绿熟期‘中蔬4号’番茄果实为实验材料,研究了精氨酸（arginine,Arg）对番茄果实灰霉病发生的影 响及一氧化氮合酶（nitric oxide synthase,NOS）途径在其中的作用及机制。结果表明：0.0～10.0 mmol/L范围内, 5.0 mmol/L的Arg对番茄果实灰霉病的发生率及病斑面积的扩展控制效果最佳。同时5.0 mmol/L Arg处理明显提高 了番茄果实NOS活力及NO含量,促进了酚类物质的积累,提高了番茄果实体内苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶、 β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶等抗病相关酶的活力,诱导了病程相关蛋白（pathogenesis-related proteins,PRs）PR2a、 PR2b、PR3a和PR3b的表达。而NOS抑制剂N-硝基-L-精氨酸通过抑制NOS的活力和NO的水平,明显削弱了Arg对番 茄果实的这种诱导作用,因此Arg可能是通过调控NOS途径诱导了番茄果实抵抗灰霉病的抗性。     

果蔬采后诱导抗病研究进展

诱导果蔬采后的自然抗病性能够防治贮藏过程中真菌病害,延长保鲜期,是果蔬采后生物防治技术的重要手段之一。能够有效诱导果蔬采后抗病性的因子主要有物理、化学、生物等,其机理是通过生态学和生理生化的变化来提高果蔬对病原菌的抗病性。文中综述了主要诱导抗病制剂在果蔬采后病害防治中的的应用效果、方式、机理与研究进展,并分析了采后诱导抗病研究中的存在问题和发展方向。     

香蕉果实采后诱导抗病性的初步研究

本文比较了热处理、水杨酸处理、冷处理和UV-C处理诱导香蕉果实采后抗病性的效果。结果表明,接种炭疽病菌孢子10d后,发现热处理(53℃热水浸泡10min)可明显控制香蕉果实病斑的扩展,延缓了果实的后熟软化和褪绿转黄。热处理诱导抗病性的效果与接种时间及香蕉采收日期有关。水杨酸处理(1mmol/L)对诱导香蕉果实抗病性也有一定的效果,而冷击处理促进了病害的发展、促进了后熟软化和褪绿转黄。UV-C处理(160～320s)虽然可延缓香蕉果的软化,但果皮病斑增大,色泽变褐。     

海洋红冬孢酵母分泌蛋白的鉴定及其在番茄采后生物防治中的应用

以番茄果实为实验试材,选取海洋红冬孢酵母（Rhodosporidium paludigenum）为研究对象,利用Q Exactive UHMR组合型四极杆Orbitrap质谱鉴定并结合生物信息学分析其分泌蛋白组成,探究分泌蛋白在微生物之间以及微生物与番茄之间建立互作关系的功能机制。结果表明,R. paludigenum发酵上清液中含有1 632 条红酵母（Rhodotorula）源特异性目标蛋白质多肽,结合Signal P、WoLF PSORT、Target P、TMHMM、big-PI Predictor和Secretome P等软件分析得到58 个经典分泌特征的蛋白质和433 个非典型分泌特征的蛋白质。蛋白生物学功能结果表明,R. paludigenum分泌蛋白可有效抑制灰葡萄孢菌孢子萌发,抑制率为31.4%,同时有效增强番茄果实伤口处的系统抗病能力,抑制果实伤口处灰霉病发病几率,抑制率达50.1%。结合UniParc数据库信息,发现R. paludigenum分泌蛋白中含有藻胶裂解酶和β-葡萄糖苷酶等18 个碳水化合物酶类蛋白（31.0%）,推测可能在R. paludigenum与灰葡萄孢菌的互作和诱导番茄果实系统抗性过程中发挥重要功能,以保护番茄果实免受采后灰霉病害的侵染。     

Trichothecium roseum蛋白激发子诱导杏果抗黑斑病的作用机理

研究非亲和菌株粉红单端孢（Trichothecium roseum）菌体蛋白激发子对杏果实抗黑斑病的诱导效果及其作用机理。以‘兰州大接杏’为试材,通过处理后不同时间损伤接种杏果黑斑病菌（Alternaria alternata）,研究T. roseum蛋白激发子对杏果实黑斑病抗病性的诱导及其时效性,同时进一步研究最佳处理质量浓度对杏果实组织活性氧及抗性相关酶的影响。结果表明,T. roseum蛋白激发子处理可显著抑制损伤接种杏果病斑的扩展（P＜0.05）,其中14.4 μg/mL蛋白激发子的控制效果最好,且诱导处理72 h时杏果产生最大抗性。T. roseum蛋白激发子处理后杏果组织O2－·的生成速率和H2O2含量分别在48 h和72 h出现明显的峰值,同时处理的果实组织超氧化物歧化酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性均有所增强。T. roseum菌体蛋白激发子处理能显著增强杏果组织的抗性,其可能是通过激发活性氧爆发和提高杏果实抗病性相关酶的活性来实现的。可见T. roseum蛋白激发子可以作为一种有潜力的诱抗剂应用于采后病害的控制。     

苯并噻二唑处理对柑橘果实采后病害控制效果及机制分析

以‘丰脐’柑橘果实为试材,研究了不同浓度苯并噻二唑（benzothiadiazole,BTH）和青霉菌 （Penicillium italicum）、绿霉菌（Penicillium digitatum）、炭疽菌（Colletotrichum gloeosporides）同孔、异孔接 种对柑橘果实青霉病、绿霉病、炭疽病的控制效果,筛选出针对这3 种病害控制效果最适宜的BTH浓度,在此浓 度下考察打孔和浸泡处理对果实果皮内源水杨酸含量和抗病性相关酶活力的影响。实验结果表明：0.25、0.50、 1.00 mmol/L 3 种浓度的BTH与P. italicum、P. digitatum、C. gloeosporioides同孔或异孔接种均可以降低果实青霉病、 绿霉病、炭疽病的病斑直径,其中,0.50 mmol/L的BTH效果最好;在病害发病率方面,3 种浓度的BTH处理均在果 实发病初期有效果,后期效果不显著,相比之下,0.50 mmol/L的BTH效果较好。最适浓度下,通过对果实果皮内源 水杨酸含量和抗病性相关酶活力的研究发现,BTH损伤接种能增加果皮内源水杨酸的含量,BTH浸泡处理对果皮内源 游离态水杨酸含量无显著影响,但能促进果皮内源结合态水杨酸含量的积累;BTH损伤接种和浸泡处理均能增加柑橘 果皮β-1,3葡聚糖酶、几丁质酶、苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶和多酚氧化酶的活力。由此推测,BTH处理诱导柑橘果 实提高了其采后抗病性。     

壳寡糖控制果蔬采后病害及诱导抗病性研究进展

壳寡糖（oligochitosan,OCH）是一类由N-乙酰氨基葡萄糖或氨基葡萄糖通过β-1,4-糖苷键连接起来的低聚合度水溶性的氨基葡聚糖,在农业、食品、医药等领域具有广泛用途。本文综述了OCH对果蔬采后病原菌生长的抑制活性,以及OCH相对分子质量和使用浓度对其抑菌活性的影响。进一步综述了OCH对采后病害的控制作用,对果蔬诱导抗病性、活性氧代谢和抗病相关酶活性的影响。OCH是一种对环境友好的、生物源采后病害诱导剂。OCH及其复配处理在果蔬采后病害防治方面将具有重要应用前景。