柑橘胶孢炭疽菌的侵染过程及主要生理生化变化研究

摘要

炭疽病是柑橘采后贮藏期的主要病害之一，其病原真菌具有潜伏侵染性，因此在柑橘采后尤其是贮藏后期发病严重。目前关于炭疽病病原真菌的生物学特性、发生规律及采后化学防治研究较多，但对炭疽病致病因子及胶孢炭疽菌与柑橘的互作机制研究尚不深入。试验研究了胶孢炭疽菌孢子萌发的影响因素、侵染过程中侵染结构的形成、胶孢炭疽菌侵染过程中细胞壁降解酶的动态变化；定量测定致病菌侵染柑橘引起细胞壁、活性氧清除酶系统、防御酶系统、酚类物质的变化，从而探究柑橘的抗病机制；选用八种绿色安全物质进行抑菌试验，为柑橘采后保鲜提供新思路。主要研究结果如下：
　　1、A：体外探究胶孢炭疽菌孢子萌发的影响因素。胶孢炭疽菌在营养匮乏的培养基上依然萌发，说明该菌的分生孢子具有较强的萌发力；胶孢炭疽菌的酸碱耐受力较好，偏酸环境(pH=5~7)更适于孢子萌发；温度是影响孢子萌发的重要因素，光照条件对孢子萌发影响不大。B：对柑橘进行针刺和无伤接种，显微观察胶孢炭疽菌在果实上的侵染过程。观察发现胶孢炭疽菌可以通过三种方式侵染寄主，包括伤口、气孔和直接侵入；直接侵入过程为孢子萌发形成芽管，芽管顶部形成附着胞，附着胞黑化，产生的侵染钉穿透角质层，侵入寄主；分布于伤口周围的胶孢炭疽菌生长速率要快于无伤接种的炭疽菌，伤口处细胞破裂为病原真菌提供了营养物质。C：根据胶孢炭疽菌侵染过程中细胞壁降解酶活性的动态变化，发现多聚半乳糖醛酸酶活性最高，纤维素酶活性高峰出现最早，表明多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶是主要的致病因子。
　　2、胶孢炭疽菌与柑橘互作过程中，过氧化物酶与过氧化氢酶活性随着病原真菌的侵入大幅升高，以减少自由基对细胞膜系统的伤害，在防御炭疽菌侵染过程中起到一定作用。苯丙氨酸解氨酶在接种第二天后维持在较高水平，说明与抗病相关的植物次生代谢产物在接菌第二天开始大量合成。根据丙二醛含量的变化，可以得出即使活性氧清除酶的活性在增强，也未能阻止柑橘组织的质膜过氧化。细胞壁中的纤维素与果胶在果实防御中起到一定作用，其中纤维素的防御要早于果胶。木质素含量在整个互作过程中一直呈上升趋势，说明木质素的防御作用更为持久。在寄主防御过程中，酚类物质中芸香柚皮苷、香风草苷、橙皮素、甜橙黄酮、对羟基苯甲酸起到一定的防御功能。
　　3、综合比较四种食品添加剂和四种柑橘果皮成分对胶孢炭疽菌的抑制作用，药效最明显的是橙皮素，其次是对羟基苯甲酸。其中 D-柠檬烯、橙皮素、对羟基苯甲酸、原儿茶酸的EC50分别为20、0.076、0.07、0.187 mg/mL；肉桂酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、山梨酸钾的EC50分别为4.515、5.321、8.822、16.273 mg/mL。果实试验结果表明：经1 mg/mL的药剂浸泡处理3 d后，柑橘上病斑扩展的抑制率由高到低的药剂依次为肉桂酸钾、碳酸氢钠、碳酸钠、D-柠檬烯、山梨酸钾；经0.25 mg/mL的药剂侵泡处理3 d后，柑橘上病斑扩展的抑制率由高到低的药剂依次为橙皮素、对羟基苯甲酸、原儿茶酸。果实药剂试验结果与体外毒力测定结果大体相同。

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第一章 文献综述

1.1 柑橘采后病害

1.2 柑橘炭疽菌概述

1.3 炭疽菌的侵染结构及侵入过程

1.4 炭疽菌与寄主的相互作用

1.5 引言

第二章 柑橘胶孢炭疽菌的侵染过程及致病因子

2.1实验材料

2.2实验方法

2.3结果与分析

2.4本章小结

第三章 胶孢炭疽菌侵染对柑橘的生理影响

3.1实验材料

3.2实验方法

3.3结果与分析

3.4本章小结

第四章 柑橘炭疽病的采后控制

4.1实验材料

4.2实验方法

4.3结果与分析

4.4本章小结

第五章 结论

参考文献

附录

致谢

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