热空气与天然挥发性物质对杨梅果实绿霉病的抑制作用及其机理研究

被引量 : 0次 | 上传用户:s66_ch
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
杨梅为中国亚热带特色水果,果实色泽鲜艳、风味浓郁、且富含人体必需的多种维生素和矿物质以及其他营养物质,深受广大消费者喜爱。但杨梅果实采收于初夏高温多雨季节,采后呼吸作用旺盛,且果实组织娇嫩,含水量高,无外果皮保护,极易受机械损伤和病原菌侵染,常温货架期极短。由桔青霉(Penicillium citrinum Thom)和杨梅轮帚霉(Verticicladiella abietina (Peak) Hughes)引起的绿霉病是杨梅果实采后主要的真菌性病害。化学杀菌剂可有效降低杨梅果实采后绿霉病的发病率,但由于公众对农药残留和病菌耐药性的担忧,化学杀菌剂的应用日益受到限制,这迫使人们寻求安全高效的杨梅防腐保鲜新方法。本论文以“乌种”果实(Myrica rubra sieb.et Zucc. Cv. Wumei)为试材,研究了热空气(hot air treatment, HAT)和茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)处理对杨梅果实采后绿霉病的抑制效果及其内在机理,并采用杨梅果实肉柱活体培养的方法比较两处理间的优劣,在此基础上探索了两者复合处理对减轻杨梅果实采后病害的效果。此外,还研究了乙醇单独熏蒸处理和与热空气复合处理对杨梅果实采后绿霉病以及果实自然腐烂的影响,以期为杨梅果实保鲜新技术的开发提供依据。研究结果分述如下:(1)利用响应曲面法(RSM)建立了不同条件下热空气处理(45-55℃,105-195min)对杨梅果实品质影响的二次多项式的数学模型,经检验该模型极显著,拟合度高。同时,通过模型的对曲面图和等高线分析,明确了处理时间与处理温度对果实品质指标的影响,并在此基础上优化了热空气处理的条件:温度为48℃,处理时间为180 min。采用48℃、3h热空气处理杨梅果实能够降低贮藏期间由P.citrinum导致的绿霉病发病率。其原因一方面是由于热空气处理可直接诱导果实中几丁质酶、p-1,3葡聚糖酶和POD活性等抗病相关酶活性的上升和木质素的合成,抑制SOD、CAT和APX等活性氧代谢酶活性的下降,从而提高果实的抗病性。但热处理诱导杨梅果实的抗病性是逐渐发展的,在处理后6h才完全呈现出来。此外,热处理能够明显诱导杨梅果实HSP70的合成,此蛋白可能起到了分子伴侣的作用从而提高了果实抗病性。另一方面,热空气处理能够显著抑制P. citrinum的孢子萌发、芽管生长和菌丝扩展。这说明热处理减少杨梅果实腐烂主要通过间接诱导果实抗病性和直接抑制病原菌生长两方面来起作用。(2)10μmol/L的MeJA处理可以有效控制杨梅果实采后腐烂的发生,并维持了果实TSS、TA含量和pH值。而高浓度的MeJA处理(100和1000μmol/L)则反而促进果实的腐烂。10μmol/L MeJA处理能够有效的抑制采后杨梅果实在1℃贮藏期间总酚、总黄酮、总花色苷和总胡萝卜素含量的下降,同时10μmol/L MeJA也能够促进了果实主要酚类单体物质如没食子酸、原儿茶酸、杨梅黄酮、槲皮素-3-O-芸香苷和花色苷类主要单体矢车菊-3-葡萄糖苷的积累,提高了果实清除自由基能力和总还原力,从而维持了果实的抗氧化能力。杨梅果实的多酚类物质的合成与苯丙烷类代谢酶密切相关,这其中与PAL和DFR相关度最高。10μmol/L MeJA处理可以诱导杨梅果实苯丙烷类代谢酶活性的提高,从而促进了果实多酚类物质的合成。(3) 10μmol/L MeJA处理能够显著抑制由P citrinum导致的杨梅果实采后绿霉病的发病率。该处理可启动杨梅果实的Priming反应,使得果实在受到病菌侵染时能够迅速启动防御反应,诱导抗病相关酶几丁质酶、p-1,3-葡聚糖酶、PAL和POD蛋白的合成并提高它们的活性,刺激PPP途径促进总酚、木质素和植保素等抗病相关物质的合成,从而提高果实的抗病性。体外研究表明,10μmol/L MeJA对P. citrinum的孢子萌发和芽管生长无显著影响。这些结果可以推断MeJA抑制杨梅腐烂的机理主要是通过间接的诱导果实Priming反应从而使果实“储存”了抗病性,而不是直接的抑制病原菌生长。(4)经48℃、3h热空气处理的杨梅肉柱细胞中的总蛋白以及HSP70和几丁质酶蛋白合成明显增加。但放线菌素D(限制mRNA转录,actidione D)和环己亚胺(限制蛋白翻译合成,cycloheximide)明显抑制了热处理时杨梅肉柱细胞中蛋白合成,这说明热空气处理能直接在转录和翻译水平上诱导杨梅果实细胞HSP70和抗病相关蛋白的合成。但伴随热激蛋白和抗病相关蛋白合成,杨梅肉柱中葡萄糖和蔗糖含量以及氨基酸含量明显降低,这暗示杨梅果实抗病性的诱导是一个不可逆的能量和物质消耗的过程。而采用10μmol/L MeJA处理不能直接诱导杨梅肉柱细胞中总蛋白以及HSP70和几丁质酶蛋白的合成,同时MeJA处理对杨梅肉柱中草酸、酒石酸、苹果酸、可溶性糖和氨基酸含量无显著影响,但提高了柠檬酸含量。联系第五章关于MeJA诱导杨梅果实Priming反应的结果,我们认为MeJA处理在诱导杨梅果实抗病性的同时能够较好的保持果实品质。(5) 10μmol/L MeJA和48℃热空气复合处理比两者单独处理更为显著地抑制了杨梅果实在1℃贮藏期间腐烂的发生。热空气单独处理及其与MeJA的复合处理促进了杨梅果实在贮藏前期的呼吸作用,但却抑制了果实乙烯产生和膜脂过氧化,减少了MDA的积累,从而延缓了果实的衰老进程。同时,两者复合处理较单一处理在整个贮藏过程中更为有效的诱导了杨梅果实中几丁质酶、p-1,3-葡聚糖酶和PAL活性以及总酚含量的上升,从而提高了果实抗病性。此外,复合处理最有效的抑制了杨梅果实在贮藏期间硬度的下降和维生素C的损失,并维持了果实TSS、TA含量、pH值和DPPH自由基清除力。因此,与单一处理相比,复合处理更为显著的抑制了杨梅果实采后腐烂的发生并维持了果实品质。(6) 500μl/L乙醇单独处理有效抑制了采后杨梅果实腐烂的发生,并维持了果实TSS和TA含量,同时抑制了果实内源乙醇含量的上升。500μl/L乙醇与48℃热空气复合处理比单一处理更为显著地抑制了杨梅果实在1℃贮藏时由V. abietina, P. citrinum或T. viride引起的果实腐烂。同时,该复合处理最有效的控制了杨梅果实在货架期结束后自然腐烂的发生和微生物污染,并且最好的维持了果实品质。所以乙醇与热空气复合处理对控制杨梅果实采后腐烂和维持果实品质的效果要优于单一处理。
其他文献
在阐述有限元法基本理论的基础上,研究了采用ANSYS有限元分析软件进行大坝有限元建模、网格划分、荷载及边界条件施加等大坝变形分析的方法,在用有限元法获得水位位移分量及
随着现代冲压技术的迅速发展及其应用范围的不断扩大,许多结构零件采用厚板冲制而成,这不仅能保证零件有足够的强度和刚度,而且还可以提高零件的使用寿命,提高劳动生产率,从
疲劳失效是焊接结构破坏的主要形式之一,残余拉伸应力降低焊接结构的疲劳性能,而残余压缩应力有利于提高疲劳性能。利用焊缝金属组织转变的方法可以在焊接过程中直接降低焊接残
目的探讨医护共享平台在儿科护理风险评估中的应用效果。方法将入住呼吸消化病房及外科病房的患儿400例按病区床号分组,将病区1~25床分为对照组200例,26~50床为观察组200例,
信用法治建设深化背景下,推进行政黑名单制度建设,有利于激发其信用约束与惩戒功能,推进政府管制方式改革。从信用规制角度考察黑名单制度性质定位:在监管信息层面,作为违法
计算机辅助设计技术在我国模具行业的应用已经有十多年的历史,但是由于种种原因,这种技术还远未发挥出其应有的作用。加强模具CAD方面的研究,对于推动我国模具工业的发展有重
数控机床的拥有量和其年产量是一个国家制造能力的重要标志,数控技术的发展促进数控机床的不断发展。当今数控技术的发展趋势是:“PC+运动控制器”的开放式数控系统,运动控制
材料的微观结构影响着材料的强度、硬度、塑性和抗腐蚀性等很多重要性能。而焊接热影响区的平均晶粒尺寸是焊接件的重要微观结构,因此,平均晶粒尺寸的预测对焊接工程起着很关
刀具是加工制造过程中最基本的生产要素之一,它的好坏直接影响被加工对象的质量,加工成本和生产效率等等,因此,刀具状态检测成为了工况监测中一个极为关键的技术环节。研究表
利率市场化改革是金融改革的重要内容,通过利率市场化改革,金融市场发展活力得到有效激发,金融创新的速度和效率得到明显提升。在利率市场化背景下,金融机构需要采取更为有效