張棟園,王曉妍,李 寧*,潘巨忠
(1.天津農(nóng)學(xué)院 園藝園林學(xué)院,天津 300384;2.寧波市鄞州賽弗兌食品科技有限公司,浙江 寧波 315100)
葡萄灰霉病(graymold)是由灰葡萄孢(Botrytiscrnerea)引起的一種比較常見(jiàn)的并且危害非常嚴(yán)重病害,目前全球范圍內(nèi)發(fā)生較多且危害比較嚴(yán)重的病害,在生長(zhǎng)期及貯藏期均可發(fā)生[1-2]。目前防治葡萄灰霉病主要以化學(xué)藥物防治為主,但由于化學(xué)防治的種種弊端,葡萄灰霉病害的生物防治研究已經(jīng)受到廣大研究者的普遍關(guān)注。拮抗酵母菌作為采后生物防治的新方法,具有保護(hù)環(huán)境、安全的特點(diǎn),可以替代化學(xué)殺菌劑[3-5]。酵母菌不產(chǎn)生毒素,代謝產(chǎn)物天然、易分解,對(duì)人體不會(huì)構(gòu)成威脅,并且大量存在于水果、蔬菜的表面,且許多酵母菌已經(jīng)成為食品工業(yè)中重要的添加劑,具有較好的應(yīng)用基礎(chǔ)[6-7]。近年來(lái),雖然拮抗酵母菌在多種果實(shí)采后病害防治上取得一定的進(jìn)展[9]。但是,真正應(yīng)用于葡萄采后病害防治的報(bào)道還很少見(jiàn)。為提高葡萄采后的生物防治效果,筆者從不同食材(蘋(píng)果、葡萄、梨、香蕉、石榴、芒果、楊桃,木瓜中分離篩選出21株酵母菌并通過(guò)采用對(duì)峙培養(yǎng),平皿對(duì)扣培養(yǎng),孢子萌發(fā)法和果實(shí)活體接種篩選出1 株對(duì)葡萄采后灰霉菌具有生防潛力的拮抗酵母菌,旨在為葡萄采后的生物防治提供理論基礎(chǔ)和菌種資源。
從王頂?shù)膛l(fā)市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)大小一致,成熟度8~9成的蘋(píng)果(品種紅富士)、葡萄(品種紅提)、梨(蘋(píng)果梨)、香蕉(仙人蕉)、石榴(品種黃里石榴)、芒果(小臺(tái)農(nóng)芒)、楊桃(七根松楊桃),木瓜等無(wú)病蟲(chóng)和機(jī)械傷口的果實(shí)用于酵母菌的分離與篩選。
從供試材料的果皮和果肉分離中分離得到。
葡萄灰霉菌(BotrytiscinereaPers):由天津農(nóng)學(xué)院植物病理實(shí)驗(yàn)室提供。
PDA培養(yǎng)基, PDB培養(yǎng)基,YEPD培養(yǎng)基:采用常規(guī)方法制備。
材料中酵母菌的分離與篩選:分別取不同水果的果皮和果肉5 g,加入50 mL無(wú)菌水研磨成漿,然后進(jìn)行梯度稀釋?zhuān)詈蠓謩e用1×10-3,1×10-4,1×10-5進(jìn)行平板涂布,封口膜封口置于28℃培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng),待長(zhǎng)出單菌落后及時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)入新的培養(yǎng)基上進(jìn)行純化。
將已經(jīng)配置好的馬鈴薯培養(yǎng)基加熱至融化,加入100 μL的72%鏈霉素(防治細(xì)菌污染),然后倒平板,待平板中的培養(yǎng)基凝固后在培養(yǎng)皿背面劃中線(xiàn),在中線(xiàn)一側(cè)接入純化好的酵母菌,在中線(xiàn)另一側(cè)接上葡萄灰霉病菌餅,用封口膜密封培養(yǎng),放入培養(yǎng)箱中進(jìn)行平皿對(duì)峙培養(yǎng),重復(fù)3次,并以無(wú)菌水作為對(duì)照,48 h后,測(cè)量葡萄灰霉菌菌落的長(zhǎng)直徑和短直徑,通過(guò)公式計(jì)算抑制率。
抑制率=(處理皿菌落長(zhǎng)直徑-處理皿菌落短直徑)/處理皿菌落長(zhǎng)直徑×100%
采用雙皿對(duì)扣法測(cè)定不同酵母菌對(duì)葡萄灰霉病抑菌效果測(cè)定。向滅好菌的培養(yǎng)皿底加入15 mL的培養(yǎng)基,在一個(gè)培養(yǎng)皿底中接入酵母菌,在另一個(gè)培養(yǎng)皿底中央接入葡萄灰霉病菌餅,然后將接有灰霉病菌餅的平板和接入酵母菌的平板對(duì)扣,酵母菌在下,菌餅在上,用封口膜密封,每一個(gè)處理重復(fù)3次,放在培養(yǎng)箱中培養(yǎng),在對(duì)照組中,將涂了無(wú)菌水的平板和接入菌病的平板對(duì)扣,72 h后,測(cè)量葡萄灰霉病菌餅的直徑。測(cè)量方法:接種72 h后測(cè)量菌餅直徑,測(cè)量完畢之后利用公式計(jì)算出各種酵母菌對(duì)葡萄灰霉病的抑制率。
抑制率=(對(duì)照皿菌落直徑-處理皿菌落直徑)/對(duì)照皿菌落直徑×100%
計(jì)算所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值,用SPSS Statistics處理數(shù)據(jù)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
通過(guò)對(duì)各種水果食材中酵母菌的分離得到21株酵母菌并編號(hào),并對(duì)其抑制效果進(jìn)行測(cè)定(見(jiàn)表1):其中以下10株酵母菌具有明顯的抑菌效果:L-4,PG-2,SL-1,YT-1,MuG-1,MaG-2,XJ-1, HJ,NN,TZ-1,其抑制效果均超過(guò)50.00%,并且各處理之間差異顯著(p<0.05),其中菌株SL-1抑菌效果最顯著,達(dá)到77.26%,顯著高于其它處理。
表1 初步篩選純化后的酵母菌
對(duì)初篩得到的10株酵母菌進(jìn)行復(fù)篩。結(jié)果見(jiàn)表2(處理5 d后結(jié)果),10株酵母菌對(duì)葡萄灰霉菌均有一定的抑制作用。但是對(duì)草莓灰霉菌抑制效果超過(guò)50%的5株,分別為:SL-1、XJ-1、 L-4、HJ 和MaG-2五株酵母菌,其中SL-1和L-4的抑制效果最顯著,分別為66.04%和63.63%,顯著高于其它幾個(gè)處理(p<0.05)其次酵母菌株MaG-2的抑菌效果也比較顯著,達(dá)到了60.62%;顯著低于菌株SL-1和L-4的抑菌效果(p>0.05),顯著高于其余處理(p<0.05)。由此可以看出,從不同材料上得到的酵母菌,抑菌效果差異還是比較大。所以,從更多材料上來(lái)分離和篩選有拮抗?jié)摿Φ慕湍妇瞧渌黜?xiàng)研究和應(yīng)用的基礎(chǔ)。
表2 不同酵母菌對(duì)葡萄灰霉菌抑制率測(cè)定
由于酵母菌還可以產(chǎn)生具有揮發(fā)性的物質(zhì)[10],因此本研究專(zhuān)門(mén)對(duì)篩選出既有較好抑制效果的8株酵母菌進(jìn)行了揮發(fā)性物質(zhì)抑菌效果測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 酵母菌產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)葡萄灰霉菌生長(zhǎng)的影響
從表3可以看出:10株酵母菌株均可以產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)且對(duì)葡萄灰霉菌有不同程度的抑制效果。其中酵母菌株SL-1和PG-2對(duì)葡萄灰霉菌的抑制效果最佳,達(dá)到71.56%和68.80%,與其它處理相比,差異顯著(p<0.05)。其次為酵母菌菌株XJ-1,對(duì)葡萄灰霉菌的抑制率也達(dá)到了61.40%。由此可以推測(cè)從不同材料上分離得到的酵母菌株均可產(chǎn)生具有抑菌作用的揮發(fā)性物質(zhì),但是抑制作用差異比較大,這可能不同食材營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或者生長(zhǎng)環(huán)境不同導(dǎo)致在其上生長(zhǎng)繁殖的酵母菌株也有所不同,因而產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量也會(huì)有較大的差異。
在本研究中,通過(guò)對(duì)峙培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)酵母菌株SL-1和L-4的對(duì)葡萄灰霉菌菌絲體的抑制效果最顯著,分別為66.04%和63.63%;從不同酵母菌菌株產(chǎn)揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)葡萄灰霉菌生長(zhǎng)的影響的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)酵母菌株SL-1和PG-2對(duì)葡萄灰霉菌的抑制效果最佳,達(dá)到71.56%和68.80%,綜合兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,我們可以得出結(jié)論酵母菌株酵母菌株SL-1和PG-2對(duì)葡萄采后灰霉菌具有良好的抑制效果,其中以酵母菌株SL-1效果最顯著,其次為酵母菌株P(guān)G-2。所以,對(duì)這兩株酵母菌需要進(jìn)行更深入的研究,例如對(duì)生防酵母菌進(jìn)行鑒定,對(duì)其生防機(jī)理進(jìn)行深入研究,對(duì)其防治效果進(jìn)行研究等一系列研究需要開(kāi)展,通過(guò)深入研究有望進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)成新型生防酵母菌用于葡萄及其它果蔬采后病害的生物防治。