肖劉華,李樹成,吳 帆,王印寶,陳金印,2,向妙蓮,陳 明
(1 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/江西省果蔬采后處理關(guān)鍵技術(shù)與質(zhì)量安全協(xié)同創(chuàng)新中心/江西省果蔬保鮮與無損檢測重點實驗室,南昌,330045;2 萍鄉(xiāng)學(xué)院,江西萍鄉(xiāng),337055)
獼猴桃在我國栽培歷史悠久,主要分布于陜西、四川和江西等省份[1]。近年來,獼猴桃果實采后軟腐病發(fā)生嚴(yán)重,腐爛率最高可達(dá)50%以上,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,而葡萄座腔菌(Botryosphaeriadothidea)被認(rèn)為是引起該病害的主要致病菌[2-4]。B.dothidea分布廣泛,是果樹中常見的病原菌,能引起蘋果輪紋病[5]、山核桃潰瘍病[6]、甜櫻桃流膠病[7]等許多果樹病害。目前,主要通過化學(xué)防治[8]控制獼猴桃軟腐病,但長期使用農(nóng)藥易使病菌產(chǎn)生抗藥性,且影響食品安全。因此,亟待尋求綠色安全的防控措施降低該病害的發(fā)生。前人發(fā)現(xiàn),通過殼聚糖溶液涂膜處理能夠較好地保持梅杏果肉細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能,從而提高采后梅杏果實抗病性[9],ε-聚賴氨酸以及與殼寡糖復(fù)配可誘導(dǎo)番茄防御相關(guān)酶活性的提高,通過水楊酸(SA)和茉莉酸(JA)途徑提高了番茄對灰霉病的抗病性[10],獼猴桃果實用800 mg/L的納他霉素浸泡處理能夠更好地維持果實超氧化物歧化酶、抗壞血酸過氧化物酶、過氧化物酶和脂氧合酶活性,很好地抑制果實腐爛率的上升[11]。近年來,通過外源物質(zhì)激活植物自身免疫反應(yīng),增強(qiáng)寄主自身抗病力,成為果實采后病害防治研究的熱點。筆者對水楊酸(Salicylicacid,SA)、2,4-表油菜素內(nèi)酯(2,4-Epibrassinolide,EBR)、L-精氨酸(L-Arginine,L-Arg)、亞精胺(Spermidine,Spd)和山梨醇(Sorbital,Sor)誘導(dǎo)獼猴桃果實抗采后葡萄座腔菌的效應(yīng)進(jìn)行了探索,以期為獼猴桃果實采后病害的綠色防控提供參考。
1.1 試驗材料獼猴桃果實:于2020年8月16日采自江西省奉新縣新西藍(lán)生態(tài)農(nóng)業(yè)基地(N28.68°,E115.40°),品種為“紅陽”,于采摘當(dāng)日運抵實驗室,挑選無病蟲害、大小一致的果實,放置24 h充分散去田間熱后保鮮袋單果包裝,入庫冷藏(4~5 ℃)備用。供試菌株:葡萄座腔菌(B.dothidea),由江西省果蔬保鮮與無損檢測重點實驗室提供,-80 ℃保存,試驗前培養(yǎng)7 d,配制濃度為1.0×106個/mL的葡萄座腔菌分生孢子懸浮液,待用。試劑:SA購自天津市大茂化學(xué)試劑廠;EBR、L-Arg、Spd購自上海麥克林生化科技有限公司;Sor購自上海展云化工有限公司。使用時,SA、EBR先用少許無水乙醇助溶,再用含0.05% Tween-80蒸餾水梯度稀釋至各試驗濃度,L-Arg、Spd、Sor直接用含0.05% Tween-80蒸餾水梯度稀釋至各試驗濃度(見表1)。
1.2 試驗方法SA、EBR、L-Arg、Spd、Sor處理采用浸泡法。根據(jù)預(yù)試驗誘導(dǎo)時間篩選結(jié)果,于2020年8月20日將獼猴桃果實分別用不同濃度外源物質(zhì)(見表1)浸泡15 min,以含0.05% Tween-80蒸餾水為對照,浸泡后在室溫自然晾干,24 h后接種葡萄座腔菌。各處理果實,表面先用75%乙醇消毒,再用無菌挑針刺破果實赤道部表皮,接種濃度為1.0×106個/mL的葡萄座腔菌孢子懸浮液10 μL,置溫度(25±l) ℃、濕度85%~95%的光照培養(yǎng)箱中,逐日觀察發(fā)病情況,于接種后第5天采用十字交叉法測定果實傷口病斑直徑。每處理15個果實,設(shè)3次重復(fù)。按以下公式計算誘導(dǎo)效果:誘導(dǎo)效果(%)=[(對照組病斑直徑-處理組病斑直徑)/對照組病斑直徑]×100。
表1 不同外源物質(zhì)誘導(dǎo)獼猴桃果實抗葡萄座腔菌的濃度
1.3 數(shù)據(jù)處理利用SPSS 22.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,用Duncan氏新復(fù)極差法比較處理間的差異顯著性。
2.1 SA誘導(dǎo)抗性的效應(yīng)在試驗濃度范圍內(nèi),隨著濃度的增加,SA誘導(dǎo)獼猴桃果實抗葡萄座腔菌表現(xiàn)為低促高抑。0.01 mmol/L的病斑直徑顯著(p<0.05)小于對照(CK)及其他濃度處理,誘導(dǎo)效果最佳,達(dá)18.01%。0.1 mmol/L的病斑直徑與CK差異不顯著,誘導(dǎo)效果不明顯。當(dāng)濃度≥0.5 mmol/L時,病斑直徑與CK差異不顯著,趨向于負(fù)調(diào)控(見表2)。
表2 不同濃度SA處理誘導(dǎo)獼猴桃果實抗葡萄座腔菌的效應(yīng)
2.2 EBR誘導(dǎo)抗性的效應(yīng)在試驗濃度范圍內(nèi),隨著濃度的增加,EBR誘導(dǎo)獼猴桃果實抗葡萄座腔菌表現(xiàn)為先升后降。當(dāng)濃度為0.005 mmol/L時,病斑直徑顯著小于CK,誘導(dǎo)效果達(dá)18.39%,顯著高于其他濃度處理。當(dāng)濃度≥0.01 mmol/L時,趨向于負(fù)調(diào)控(見表3)。
表3 不同濃度EBR誘導(dǎo)獼猴桃果實抗葡萄座腔菌的效應(yīng)
2.3 L-Arg誘導(dǎo)抗性的效應(yīng)在試驗濃度范圍內(nèi),隨著濃度的增加,L-Arg誘導(dǎo)獼猴桃果實抗葡萄座腔菌表現(xiàn)為先升后降。當(dāng)濃度為1 mmol/L時,病斑直徑顯著小于CK,誘導(dǎo)效果達(dá)21.15%;當(dāng)濃度≥5 mmol/L時,病斑直徑與CK差異不顯著,不再表現(xiàn)出正調(diào)控(見表4)。
表4 不同濃度L-Arg處理誘導(dǎo)獼猴桃果實抗葡萄座腔菌的效應(yīng)
2.4 Spd誘導(dǎo)抗性的效應(yīng)在試驗濃度范圍內(nèi),隨著濃度的增加,Spd誘導(dǎo)獼猴桃果實抗葡萄座腔菌無明顯規(guī)律性,其中,0.1和5 mmol/L的病斑直徑顯著小于CK(見表5)。
表5 不同濃度Spd處理誘導(dǎo)獼猴桃果實抗葡萄座腔菌的效應(yīng)
2.5 Sor誘導(dǎo)抗性的效應(yīng)在試驗濃度范圍內(nèi),隨著濃度的增加,Sor誘導(dǎo)獼猴桃果實抗葡萄座腔菌表現(xiàn)為持續(xù)下降。當(dāng)濃度為0.1 mmol/L時,病斑直徑顯著小于CK,誘導(dǎo)效果明顯,達(dá)17.02%;當(dāng)濃度≥1 mmol/L時,病斑直徑與CK差異不顯著(見表6)。
表6 不同濃度Sor處理誘導(dǎo)獼猴桃果實抗葡萄座腔菌的效應(yīng)
利用外源物質(zhì)誘導(dǎo)果實抗采后病害是當(dāng)前貯藏保鮮研究熱點。前人研究發(fā)現(xiàn),柑桔果實采后經(jīng)2,4-D浸果處理可提高其抗褐斑病的能力[12],0.50 mmol/L苯并噻二唑(benzothiadiazole,BTH)可誘導(dǎo)柑桔果實抗青霉病、綠霉病和炭疽病[13],櫻桃番茄經(jīng)100 mg/L谷氨酸溶液浸泡處理后接種黑斑病菌(Alternariaalternata)的發(fā)病率顯著下降[14]。SA是植物體內(nèi)產(chǎn)生的、廣泛存在的物質(zhì),對植物的生長發(fā)育和抗性具有顯著調(diào)控作用[15]。石亞莉等[16]研究發(fā)現(xiàn),用150 mg/L SA溶液浸泡蘋果果實20 min,可提高采后蘋果對灰霉病菌的抗性。本試驗使用濃度為0.01 mmol/L的SA浸泡處理獼猴桃果實15 min,誘導(dǎo)產(chǎn)生了對葡萄座腔菌的抗性。EBR在提高植物抗病性方面具有一定的作用,可誘導(dǎo)多種植物對病原菌產(chǎn)生抗性。楊藝琳等[17]研究表明,0.005 mmol/L EBR溶液處理可誘導(dǎo)提高葡萄果實對采后灰霉病菌的抗性。本試驗中,0.005 mmol/L EBR處理可誘導(dǎo)獼猴桃果實對葡萄座腔菌產(chǎn)生抗性。L-Arg在植物中具有積極作用,有研究表明Arg能夠提高獼猴桃果實耐貯性[18],而季娜娜[19]等用5 mmol/L Arg處理有效抑制了采后番茄灰霉病的發(fā)生。本試驗中,獼猴桃果實經(jīng)1 mmol/L L-Arg處理誘導(dǎo)獼猴桃果實對葡萄座腔菌產(chǎn)生抗性的效果較好。有研究表明,1 mmol/L Spd浸泡處理能有效地抑制早酥梨黑斑病的發(fā)生[20];本試驗中,0.1和5 mmol/L的Spd均可提高獼猴桃果實對葡萄座腔菌的抗性。Sor是許多薔薇科植物中的重要光合產(chǎn)物,對植物的生長發(fā)育和抗逆性密切相關(guān)[21]。本試驗結(jié)果表明,0.1 mmol/L Sor處理提高了獼猴桃果實對葡萄座腔菌的抗性??梢?,不同外源物質(zhì)誘導(dǎo)不同寄主抵御不同病害,其有效和最適濃度不盡相同,可能與外源物質(zhì)—寄主—病原互作模式有關(guān)。有關(guān)外源物質(zhì)SA、EBR、L-Arg、Spd和Sor誘導(dǎo)獼猴桃果實抗軟腐病菌(葡萄座腔菌)的生理機(jī)制和分子機(jī)理,則有待進(jìn)一步探索。