论文部分内容阅读
草莓果实因具有颜色鲜艳、柔软多汁、酸甜可口和营养丰富等优质特点,广受消费者的喜爱。相较于大多数水果而言,由于草莓果实含水量高,采后生理代谢旺盛,因此极易遭受病原真菌的侵染而发生腐烂变质,极不利于贮藏保鲜。目前,国内外主要依靠低温和化学杀菌剂延长果蔬的货架期,但随着人们绿色环保意识的加强以及病原菌耐药性的上升,化学杀菌剂的使用受到质疑,研发新型绿色有效的保鲜技术迫在眉睫。本论文以“丰香”草莓为试验材料,研究典型绿色激发子β-氨基丁酸（BABA）和苯丙噻唑硫代乙酸甲酯（BTH）处理抑制草莓果实腐烂变质的效果,通过关注草莓果实内部活性氧代谢和还原势的变化,探讨BABA和BTH处理诱导抗病的调控机理,并利用转录组学进一步研究了BABA处理草莓果实WRKY转录因子诱导抗病性机制,以期为BABA和BTH在草莓果实采后的抗病应用提供依据。研究结果如下:（1）研究了BABA和BTH处理对采后草莓果实腐烂及活性氧代谢的调控作用。结果发现10 mmol/L BABA和0.1 mmol/L BTH处理可以缓解草莓果实中AsA、TA、TSS的降解,维持较高的总酚含量、DPPH自由基清除率和总还原力,同时,10 mmol/L BABA和0.1 mmol/L BTH处理可以抑制MDA的积累和LOX活性的上升,从而防止草莓果实的膜脂过氧化,此外BABA和BTH处理还可通过调控SOD、CAT和APX等氧化代谢相关酶的活性和GSH等抗氧化物质的含量来抑制贮藏期间H2O2等活性氧物质的积累,这表明BABA和BTH处理可以通过提高草莓果实的抗氧化能力来降低腐烂率。（2）研究了BABA处理对采后草莓果实贮藏品质和内部还原势的影响。结果表明10 mmol/L BABA处理有效降低了草莓果实的发病率,促进了NO和SA还原性信号分子的积累,提高了PPP途径关键酶G6PDH和6PGDH活性和NADPH含量以及GSH-AsA循环GSH含量,促进了抗病相关基因PRs基因的表达,NADPH含量上升为果实体内提供了更多的还原力,这表明BABA处理可以显著提高果实的内部还原势。使用PPP途径的抑制剂6-AN处理草莓果实发现,6-AN处理抑制了NO、SA的积累和PPP途径关键酶的活性,使得果实内部还原势降低,导致了草莓果实发病率上升,PRs基因表达量下降。这些结果说明,BABA处理能诱导草莓果实细胞内还原势升高,从而有利于抗病。（3）研究了BTH处理采后草莓果实还原势和抗病性的调控作用。结果表明0.1mmol/L BTH处理有效降低了草莓果实的发病率和病斑直径,通过测定抗病相关基因FaPR1、FaPR5、FaCHI-1和Faβglu的表达量发现:0.1 mmol/L BTH+病原菌处理组的基因表达量在贮藏期间一直处于较高水平,单一0.1 mmol/L BTH处理组在贮藏前期果实PRs表达量较低,与对照组无显著差异,但在贮藏后期草莓果实发病率上升后,四个基因的表达量迅速上升至BTH+病原菌处理组水平,而单一接种组的PRs表达量仅在前期快速升高,之后不断下降。这表明,0.1mmol/L BTH处理是通过Priming机制诱导草莓果实抗病,仅在草莓果实受到病菌侵染后才触发产生抗病效果,并能触发较强的抗病效果。（4）从转录水平研究了BABA处理、病原菌接种处理和BABA+病原菌接种处理对草莓果实采后的诱导抗病响应。BABA处理可有效诱导AsA-GSH循环关键基因、活性氧代谢酶系统关键基因、谷胱甘肽合成途径关键基因的上升,从而提高果实还原势,并发现BABA处理和病原菌接种处理可以通过调控不同的WRKY转录因子来诱导PRs基因的表达。这说明10 mmol/L BABA诱导的Priming反应与直接病原菌接种诱导的抗病模式调控机制在分子层面存在一定差异,为之后BABA应用于采后草莓果实的抗腐保鲜提供了分子生物学依据。