甜菜碱对卡利比克毕赤酵母生防效力及氧化胁迫耐受性影响的研究

摘要

水果采后腐烂大都是由真菌引起的，控制这种病害最常用的方法是使用化学杀菌剂，但化学杀菌剂的使用会严重污染环境，同时也危害人类生命健康。因此，寻找安全无害的防治方法是水果采后研究的重要方向。目前，利用拮抗菌控制水果采后病害的方法显示出了巨大的应用前景。而具有拮抗活性的酵母菌在控制水果采后腐烂方面有着显著的效果。但是在拮抗菌的实际应用中，各种环境因素都会影响拮抗菌的生长繁殖和生防效力。氧化胁迫是影响拮抗菌生防效力的重要因素之一。卡利比克毕赤酵母(Pichia caribbica)是由本实验室分离鉴定的一株安全无害且具有生防效果的酵母，但其生防效力仍需进一步提高。
　　甜菜碱是一种天然化合物，它在动植物和微生物体内广泛存在，能够降低恶劣环境对植物细胞的细胞膜、酶及蛋白质结构与功能的伤害。已有研究证明甜菜碱能够提高微生物的抗逆性。因此，甜菜碱处理拮抗酵母可能成为提高其氧化胁迫耐受性和生防效力的一种途径。
　　本论文采用甜菜碱诱导培养的方法来提高拮抗卡利比克毕赤酵母防治苹果采后病害的效力，并研究其机制。论文主要包括以下四方面的研究内容:(1)研究甜菜碱（Glycine betaine）诱导处理后P.caribbica对苹果采后病害的影响;(2)甜菜碱提高P.caribbica氧化胁迫耐受性的生理生化机制的影响;(3)甜菜碱诱导后的P.caribbica在氧化胁迫环境下蛋白表达情况(4)甜菜碱诱导处理后的P.caribbica对苹果蛋白质表达的影响。
　　论文的主要结果如下:
　　(1)对与未经处理的P.caribbica相比，甜菜碱诱导处理后的P.caribbica其生防效果得到显著提高;当甜菜碱的浓度为1mM时，P.caribbica的生防效果最好。
　　(2)1mM的甜菜碱诱导处理能够提高P.caribbica在苹果伤口处的生长动态。
　　(3)在氧化胁迫条件下，甜菜碱诱导处理能够提高P.caribbica的氧化胁迫耐受性和生存能力，并且使其细胞内维持较低的活性氧(ROS)水平。其机制可能包括，在氧化胁迫条件下，甜菜碱处理后酵母，其细胞内ROS含量较低，降低了蛋白质氧化程度和脂质氧化程度，同时，能够诱导提高其细胞内抗氧化酶活性，如氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO)。
　　(4)在氧化胁迫条件下，甜菜碱处理能诱导P.caribbica产生差异蛋白。共检测出51种高峰度差异蛋白，其中包括28种上调蛋白和23种下调蛋白。经鉴定，这些差异蛋白主要与细胞基础代谢相关，除此之外，还有与应激反应相关的蛋白和与合成、转运相关的蛋白。
　　(5)对经过P.caribbica处理后苹果果实差异蛋白进行研究，未经P.caribbica处理的苹果作为对照，共检测出48个高峰度差异蛋白，其中29个上调蛋白和19个下调蛋白。经过P.caribbica处理后，苹果果实中多种基础代谢相关蛋白和少数抗性蛋白被诱导或抑制。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 水果采后腐烂现状及原因

1．2 常见水果采后贮藏方法及其特点

1．2．1 低温贮藏

1．2．2 气调贮藏

1．2．3 辐照处理

1．2．4 热处理

1．2．5 化学杀菌剂

1．3 生物防治在水果采后病害应用中的研究进展

1．3．1 拮抗微生物的生防作用机制

1．3．2 生物防治在实际应用中存在的问题

1．4 增强拮抗菌生防效力的方法

1．5 氧化胁迫作用与拮抗菌生防效力的关系

1．6 甜菜碱的生物学功能

1．6．1 甜菜碱的性质

1．6．2 甜菜碱功能

1．6．3 甜菜碱在生物防治中的应用进展

1．7 课题研究的目的和意义

第二章 甜菜碱增强Pichia caribbica对苹果采后病害抑制效果的研究

2．1 引言

2．2 材料和方法

2．2．1 主要仪器

2．2．2 水果

2．2．3 拮抗酵母

2．2．4 瘸原菌

2．2．5 甜菜碱诱导处理的酵母对苹果采后青霉病的抑制效果

2．2．6 GB诱导处理后的P. caribbica在苹果伤口处生长动态研究

2．2．7 GB处理后P.caribbica对苹果贮藏品质的影响

2．2．8 数据统计与分析

2．3 结果与分析

2．3．1 甜菜碱诱导处理的P.caribbica对苹果采后青霉病的抑制效果

2．3．2 GB诱导后的P.caribbica在苹果伤口处生长动态的研究

2．3．3 GB处理后P.caribbica对苹果贮藏品质的影响

2．4 讨论

第三章 甜菜碱对卡利比克毕赤酵母氧化胁迫耐受性的研究

3．1 引言

3．2 材料与方法

3．2．1 主要仪器及试剂

3．2．2 水果

3．2．3 拮抗酵母

3．2．4 病原菌

3．2．5 GB对P.caribbica在氧化胁迫作用下存活率的影响

3．2．6 GB诱导对P.caribbica在氧化胁迫作用下体内ROS积累的影响

3．2．7 GB诱导对P.caribbica在氧化胁迫作用下体内蛋白质氧化情况的影响

3．2．8 GB诱导对P.caribbica在氧化胁迫作用下体内脂质氧化情况的影响

3．2．9 在氧化胁迫环境下，GB诱导处理对P.caribbica体内抗氧化酶活力的影响

3．3 结果与分析

3．3．1 甜菜碱对P.caribbica在氧化胁迫作用下生存能力的影响

3．3．2 甜菜碱诱导对P.caribbica在氧化胁迫作用下体内ROS积累的影响

3．3．3 甜菜碱诱导对P.caribbica在氧化胁迫作用下体内蛋白质氧化情况的影响

3．3．4 甜菜碱诱导对P.caribbica在氧化胁迫作用下体内脂质氧化情况的影响

3．3．5 在氧化胁迫环境下，GB诱导处理对P.caribbica体内抗氧化酶活力的影响

3．4 讨论

第四章 甜菜碱提高卡利比克毕赤酵母氧化胁迫耐受性的蛋白质组学研究

4．1 引言

4．2 材料和方法

4．2．1 主要仪器及化学试剂

4．2．2 酵母培养

4．2．3 总蛋白的提取

4．2．4 双向电泳

4．2．5 凝胶图谱分析

4．2．6 质谱实验操作流程

4．2．7 蛋白鉴定

4．3 结果与分析

4．3．1 P.caribbica蛋白质双向电泳图

4．3．2 GB诱导P.caribbica差异蛋白点的质谱鉴定结果

4．4 讨论

第五章 经甜菜碱诱导后的卡利比克毕赤酵母对苹果蛋白质组学影响的研究

5．1 引言

5．2 材料和方法

5．2．1 主要仪器及化学试剂

5．2．2 水果

5．2．3 酵母培养

5．2．4 果实处理

5．2．5 总蛋白的提取

5．2．6 双向电泳

5．2．7 凝胶图谱分析

5．2．8 质谱实验操作流程

5．2．9 蛋白鉴定

5．3 结果与分析

5．3．1 不同处理的P.caribbica与对照组苹果果实蛋白双向电泳

5．3．2 P.caribbica处理后苹果果实组织蛋白差异点质谱鉴定结果

5．4 讨论

第六章 结论与展望

6．1 主要结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表论文及申请专利