草酸处理对采后猕猴桃抗软腐病及生理代谢的影响_罗登灿.pdf

北方园艺 （）：贮藏加工检测第一作者简介：罗登灿（），男，硕士研究生，研究方向为果 蔬 采 后 生 理 与 贮 藏 保 鲜。：责任作者：董晓庆（），女，博士，副教授，硕士生导师，现主要从 事 果 蔬 采 后 生 理 与 分 子 生 物 学 等 研 究 工 作。：基金项目：贵州省自然科学基金资助项目（黔科合基础 ）；贵 州 省 农 业 农 村 厅 资 助 项 目（黔 农 发 ）。收稿日期：草酸处理对采后猕猴桃抗软腐病及生理代谢的影响罗 登 灿，董 晓 庆，彭 俊 森，田欢，班 成 均，黄 世 安（贵州大学 农学院，贵州 贵阳 ；贵州省果树工程技术研究中心，贵州 贵阳 ）摘要：以猕猴桃为试材，采用草酸（）浸泡的方法处理果实，研究采后 处理对猕猴桃软腐病抗病性及生理品质的影响，以期为猕猴桃采后抗病性以及果实保鲜研究提供参考依据。结果表明：离体条件下对病原菌具有最佳抑菌率（）。处理能够有效延缓损伤接种猕猴桃果实失重率上升和硬度的下降，抑制可滴定酸（）含量下降并维持可溶性固形物（）含量在较高水平；处理还降低了损伤接种猕猴桃果实中丙二醛（）和游离脯氨酸（）的积累，促进类黄酮和总酚物质含量提高，抑制过氧化氢酶（）和过氧化物酶（）活性，但对超氧化物歧化酶（）活性影响不明显；处理还提高了几丁质酶（）和葡聚糖酶（）活性，并延缓了苯丙氨酸解氨酶（）活性的下降。综上，处理可以提高果实抗病性，延缓猕猴桃贮藏期的后熟软化，保持良好的果实品质。关键词：草酸；猕猴桃；贮藏期；软腐病；诱导抗性中图分类号：文献标识码：文章编号：（）猕猴桃（）属猕猴桃科猕猴桃属植物，也称奇异果，原产于中国，含有丰富的营养和大量维生素。猕猴桃属于呼吸跃变型果实，采后容易腐烂软化，造成其品质下降的主要病害之一是猕猴桃软腐病。软腐病主要发病于果实成熟期和贮藏期，在贵州等地发病率高达 以上。发病时可形成穿孔性腐烂，严重时会导致整个果实的完全腐烂。软腐病多发病于采摘时与采摘后的果实贮藏期，且在库存中传染性强，严重影响果实商品品质并造成较大的果实损耗。研究证明猕猴桃软腐病病原菌主要包括拟茎点霉菌（）、链格孢菌（）、茎点霉菌（）和葡萄座腔菌（），其中主要致病菌为葡萄座腔菌和拟茎点霉菌。采后防控病害的传统方法依赖于化学杀菌剂的使用，但随着病原菌产生抗药性问题，农药残留与食物链杀菌剂积累等隐性健康风险，有必要研究更安全的方法来控制猕猴桃软腐病。草酸是一种有机物，作为生物体的一种代谢产物，广泛分布于植物、动物和真菌体中。适宜浓度的草酸处理能够提高果实抗氧化相关酶的活性，增强果实的抗病性与抗冷性，调节果实酚类物质的积累量 。草酸在植物体内会被氧化为 和，形成 杀菌。经过长期的探索发现，草酸作为非生物激发子，可促使果实对多种真菌性、细菌性及病毒性病害产生抗性，并且提高采后果实的抗病性。通过对灰霉病研究发现草酸低浓度下可降低植物感染期间真菌致病性。研究发现草酸的田间喷施能够有效的诱导果实软腐病的抗性、提高植物抗氧化能力和降低病害发病率 。研究表明 的草酸溶液可以很好的抑制软腐病菌生长并致死。外源草酸还可以通过调节 来抑制猕猴桃采后青霉病害，并且随着 降低，其对青霉孢子的萌发和菌丝生长的抑制效果则越强。而草酸处理对于猕猴桃软腐病抗性的影响尚鲜见报道。该试验以猕猴桃为材料，研究草酸浸泡后处理果实在贮藏期间的抗病性和保鲜效果，以期为提高采后猕猴桃软腐病抗性，延长贮藏期提供参考依据。材料与方法 试验材料供试材料为“贵长”猕猴桃，采自贵州省修文县长兴种植农民专业合作社（北纬 ，东经 ），可溶性固形物含量 ，可滴定酸含量；树龄年，“”型架栽培，树势整齐一致。软腐病致病菌取自贵州大学农产品质量安全实验室。供试试剂：草酸、抗坏血酸、二硫代硝基苯甲酸、牛血清蛋白质、红菲啰啉、核黄素均为分析纯，购于贵州省格瑞恩科技有限公司；褪黑素、甲醇、苯酚、蔗糖、考马斯亮蓝、浓硫酸、浓盐酸、无水乙醇、硼酸、硼砂、甲苯、冰醋酸、无水醋酸钠、茚三酮、亚油酸钠、氮蓝四唑、亚油酸、脯氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、磺基水杨酸、巯基乙醇、氢氧化钠、硫代巴比妥酸、丙酮、磷酸、三氯乙酸、均为分析纯，购于贵州省塞兰博科技有限公司。供试仪器：型立式自动压力蒸汽灭菌器，厦门致微仪器有限公司；型超净工作台，苏州安泰科技有限公司；型智能人工气候箱，韶关市广智科技设备有限公司；型超纯水机，重庆阿修罗科技发展有限公司；型全自动雪花制冰机，常熟市雪科电器有限公司；数显式果实硬度计，杭州绿博仪器有限公司；型电子天平，昆山吉和力仪器有限公司；型分析天平，上海启闵生物科技有限公司；型糖酸度计，广州市爱宕科学仪器有限公司；型双列八孔电热恒温水浴锅，天津泰斯特仪器有限公司；型台式高速冷冻离心机，长沙平凡仪器仪表有限公司；紫外可见分光光度计，上海元析仪器有限公司；型低温保存箱，股份有限公司。试验方法果实采后立即运回贵州大学贮藏保鲜实验室，选取大小适宜、成熟度一致、外观品质良好、无机械损伤的猕猴桃置于通风阴凉处，用 浸泡 。晾干后用 的溶液浸泡处理 ，自然晾干；以清水浸泡（）的猕猴桃果实为对照。用 酒精消毒，在果实赤道部位选取接种点，削去的表皮，再用接种针刺伤便于接种。用打孔器取直径的菌饼覆盖于刺伤区域，接种完成后将猕猴桃置 于 恒温培养箱培养（，）。每隔测定相关指标并观察果实腐烂情况。项目测定 草酸抑菌活性测定参考郑小林 的研究，分别设置、浓度的草酸 培养基进行抑菌试验。待 的菌落直径扩散至 时测量各菌落直径并选取抑制率最佳的草酸浓度。抑菌率（）（）。其中，为对照菌落直径 菌饼直径，为处理菌落直径 菌饼直径。硬度和失重率测定参考曹建康等 的方法，采用果实硬度计，在猕猴桃赤道部位等距离选取个测试点，削去表皮测定。结果以 表示；参考冯雪立等 方法，采用称重法测量果实的质量。每组 个果实，重复次。失重率（）（原始质量测量质量）原始质量 。第期 北方园艺 、含量测定和固酸比计算参考 曹 建 康 等 的 方 法，使 用 型糖酸度计测量果实 和 含量，取 研磨离心的上清液测量 含量，稀释 倍后再取 测量 含量，单位均为；固酸比可溶性固形物可滴定酸。类黄酮物质和总酚物质含量测定参考曹建康等 的方法，用 盐酸甲醇溶液冰浴研磨提取果肉中的类黄酮物质，读取样品液在 波长的吸光值，表示类黄酮物质含量（）；参 考 等 的 方法，用乙 醇 对 果 肉 进 行 粗 提 取，测 定 样 品 液 在 波长的吸光度值，根据标准曲线计算总酚具体含量（）。、活性测定参考曹 建 康 等 的 方 法，根 据 抑 制 在光下的还原作用来测定 活性。用含有 和 的磷酸缓冲液进行冰浴提取果肉中的 。以不照光空白调零读取样品反应液在 处的吸光值，计算出果实的 活性，以为单位；参考曹建康等 的方法，用含有 和 的磷酸缓冲液进行冰浴提取果肉中的，将样品提取液与反应，通 过 读 取 反应液在 处的吸光值变化来检测的消耗量，依此来计算 活性，以为单 位；参 考 曹 建 康 等 的 方 法，用 含 有 、和 的乙酸乙酸钠缓冲液冰浴提取果肉中的 。会将邻甲氧基苯酚氧化成红棕色的对甲氧基苯酚，该物质在 处存在最大吸收峰，测定反应液在 处吸光值通过比色法测定 活性，以为单位。、活性测定 活性测定采用索莱宝试剂盒（购自贵州赛兰博科技有限公司）；植物 和 活性测定采用试剂盒（上海晶抗生物工程有限公司）。数据分析采用 软件处理试验数据，采用 软件制图，采用 软件进行单因素方差分析，表示差异显著性。结果与分析 草酸处理对软腐病菌抑菌率的影响由图可知，各浓度之间抑菌率呈显著性差异（）且大致随浓度增加而增加，试验中 处理的抑菌效果最好，达到了 的倍。图草酸处理对猕猴桃软腐病菌的抑制作用 草酸处理对采后接种猕猴桃果实硬度和失重率的影响猕猴桃在贮藏过程中前硬度下降较快（图），处理的硬度全程高于对照，表现出极显著差异（），在分别下降至 和 ，处理硬度为对照倍；在整个采后贮藏期间，处理的果实失重率一直比对照低（图），随着贮藏时间延长，处理延缓果实失重率上升效果越明显（）。到接种第天结束贮藏时，处理失重率为 ，对照失重率为 。草酸处理对采后接种猕猴桃果实 、含量和固酸比的影响从图 可以看出，对照 在贮藏期内波动很小，且有小幅度上升，而处理 含量在第天迅速上升，增加了 ，之后在波动状态下稳定高于对照并表现出极显著差异（）；从图 可以看出，随着贮藏时间的增加，果实 含量逐渐减少，且草酸处理 含量均低于对照。组果实含量均有一个突然下降的阶段，对照在第天下降了 ，处理于第天下降了 。并且处理 含量均明显低于对照（）；由图 可知，接种果北方园艺月（上）图草酸处理对果实硬度（）和失重率（）的影响 （）（）图草酸处理对果实可溶性固形物（）、可滴定酸含量（）及固酸比（）的影响 （），（）（）实固酸比在贮藏期内整体呈升高态，处理固酸比波动较大且整体高于对照组，并于第天达到峰值 ，约为同期对照的倍，而对照固酸比全程则是特别平缓的提升。由统计分析结果可知组接 种 果 实 之 间 固 酸 比 存 在 极 显 著 差 异（），草酸处理可有效促进接种果实固酸比升高。草酸处理对采后接种猕猴桃果实总酚和类黄酮物质含量的影响从图 可以看出，接种猕猴桃类黄酮含量在整个贮藏期间呈现上升的趋势，但处理果实类黄酮含量从第天才开始高于对照，而组在 时果实 类黄 酮 含 量 则 达 到 了 最 大 差 距 ，在贮藏时则分别达到 、。统计分析显示组之间存在显著差异（），可知草酸处理可以促进接种猕猴桃类黄酮含量升高；由图 可知，在整个采后贮藏期内，组果实总酚含量均存在明显最低值，分别 为 处 理 第天 的 和 对 照第天的 ，二者相差 ，这说明草酸处理对于接种猕猴桃果实总酚物质含量存在很大影响，结合统计分析组果实总酚含量存在极显著差异（），可知草酸处理能够显著增加接种猕猴桃总酚物质含量。草酸处理对采后接种猕猴桃果实 含量和 含量的影响由图 可知，组采后接种果实 含量均在接种后第天出现最低值且对照 含量为处理的倍。处理在第天以 的峰值比对照高出 ，除此之外整个贮藏期内处理 含量均低于对照，结合统计分析可知，草酸处理会降低采后接种猕猴桃贮藏期内 含第期 北方园艺图草酸处理对猕猴桃类黄酮（）和总酚（）含量的影响 （）（）图草酸处理对猕猴桃游离脯氨酸（）和丙二醛（）含量的影响 （）（）量（）；由 图 可 知，处 理 和 对 照 在第天和第天达到最低值，分别比初始值降低了 、。在 第天组 果 实 含量出现最大差值，对照含量为处理倍以上，在贮藏期内除第天处理略高于对照以外，处理果实 含量均低于对照（），可知草酸处理可有效降低接种果实 含量。草 酸 处 理 对 损 伤 接 种 猕 猴 桃 果 实 、和 活性的影响从图 可以看出，接种猕猴桃 活性在贮藏期内先上升后下降，第天处理与对照均达到峰值且相近，在整个贮藏期内组 活性无明显区别（），由此说明草酸处理对于接种猕猴桃果实 活性并无显著影响；由图 可知，采后接种猕猴桃 活性在贮藏期内整体波动 下 降，峰 值 出 现 在 第 天，分 别 为 处 理 和 对 照 。除 贮 藏第天以外处理 活性均低于对照且存在显著差异（），草酸处理会显著降低 活性；从图 可以看出，组采后接种猕猴桃果实 活性持续波动，变化趋势一致，且全程处理活性一直低于对照（）。组 活性在接种后贮藏第天和第天达到接种后峰值，处理比对照高出，而在第天对照比之高出 。草酸处理对接种猕猴桃采后贮藏期的 活性有极显著的降低作用。草酸处理对损伤接种猕猴桃果实 、和 活性的影响从图 可以看出，果实在采后贮藏期间的 活 性 高 低 起 伏，变 化 较 大。组 果 实 在第天出现极差值 ，约为初始值。贮藏期间除第天以外，草酸处理的果实北方园艺月（上）图草酸处理对猕猴桃超氧化物歧化酶（）、过氧化物酶（）和过氧化氢酶（）活性的影响 （），（）（）图草酸处理对猕猴桃几丁质酶（）、苯丙氨酸解氨酶（）和葡聚糖酶（）活性的影响 （），（）（）活性均高于对照果实（），可知，草酸处理可以有效提高采后接种猕猴桃 活性；在整个贮藏期间接种猕猴桃 活性表现出下降的趋势，组变化趋势一致（图）。除第天组果实 活性接近以外，处理 活性均明显高于对照（），由此可知，草酸处理可以延缓接种猕猴桃 活性降低；图 中处理果实 活性均高于对照（），但在接种后第天和第天组果实 活性较为接近，在第天，组果实间 活性的差距更是达到了 ，处理比对照高出。可知，草酸 处 理 可 以 有 效 提 高 采 后 接 种 果 实 活性。讨论与结论处理对离体病菌的抑制作用包括微环境低 抑制和一种可能的化学效应 。试验结果表明除 以外抑制率随浓度升高而升高，符合低 抑制病菌菌落扩大。张衍荣等 研究表明在 时抑菌效率最高，结合该试验 抑菌率变化相对较小的情况推测 浓度附近 对猕猴桃软腐病菌的化学抑菌效果存在特殊变化。果实硬度可以准确反映果实成熟后的软化程度，并以此确定果实品质变化；组织失水失重后果实品质下降，商品价值降低。该试验结果表明对采后果实进行浸泡处理能够有效延缓接种猕猴桃果实硬度下降和失重率的上升，使猕猴桃果实保持良好的贮藏品质，延长其贮藏期。这与 处理在蜂糖李、高节笋和马蹄笋 的效果一致。果实中的 和 含量分别与果实风第期 北方园艺味呈现极显著（）正相关与负相关，而固酸比指标与果实风味相关系数为 。试验结果表明 处理可以延缓猕猴桃果实衰老，提升果实风味。总酚物质对入侵植物体内的细菌有抗菌作用；类黄酮物质可影响植物细胞内细胞膜流动性和细胞环境等。试验中，处理可以有效促进猕猴桃果实类黄酮物质和总酚积累量的增加，这与 处理对马蹄笋 的处理效果相似，均呈现上升骤降的趋势。试验结果表明，处理可能通过调节酚类物质含量提高果实抗病性。渗透调节 是植物为适应环境的变化而主动采取的一种调节方式，植物通过增加渗透调节物质在细胞内的含量来保持细胞的渗透势平衡，从而减少伤害，保持正常生理代谢。亲水性强，在胁迫条件下可以增加果实活性氧耐性，促进细胞内 含量下降，大量的 表现为毒害性。试验结果表明浸泡处理会降低接种猕猴桃果实贮藏期内 含量，这与其抑制抗氧化物酶活性结果一致；作为植物组织衰老受伤过程中膜脂过氧化的主要产物之一，其含量高低反映了膜脂过氧化程度。与对照相比，处理可以降低猕猴桃果实 含量和 含量，这与对冷藏哈密瓜 和芒果 的处理效果一致。结果表明，处理可以降低果实受到的损伤。细胞内的酶促抗氧化系统包括 、等酶。作为清除 的第一道防线，催化超氧化物的歧化反应；参与了植物的呼吸作用、乙烯和木质素生物合成等；负责清除 中的，降低植物体内 含量 。该试验中果实 活性先上升后 下降，这与草酸处理库尔勒香梨 和马蹄笋 变化相似，且 处理在猕猴桃和马蹄笋上呈现抑制作用，但在梨中却呈现提高作用；该试验采后 处理果实与朱玉燕等 的采前 喷施损伤接种果实的 活性变化波动相似，且均具有抑制 活性的效果；与对照相比，处理对 活性影响效果不明显，与 处理在库尔勒香梨 上的结果相似。结果表明，可能通过降低活性氧清除能力来增强果实抗病与杀菌能力。是苯丙烷代谢途径的关键限速酶，调控果实体内黄酮类、酚类、木质素等的生物合成与细胞壁木质化过程，其活性高低与果实的抗病性直接相关；是一种能够水解天然高聚物几丁质的糖苷水解酶，在植物中分布广泛，通过作用于真菌的细胞壁，降解其几丁质来抑制真菌的致病力和生长发育，达到抗菌的效果，同时其对真菌孢子的萌发也具有抑制作用；在植物正常生长发育时 在植物体内积累少，且活性较低，当受到病原物入侵时，葡聚糖酶的表达量会迅速增加，在体内大量合成，与 协同抵抗病原菌入侵。与对照相比，处理果实、表现出更高的活性，这与采前喷施 的猕猴桃 效果一致。结果表明，处理可能通过增强病程相关蛋白（）活性来增强猕猴桃果实抗病性。综合结果表明，处理采后接种猕猴桃可显著抑制衰老、提高软腐病抗性。的离体抑菌试验中，在、时抑菌率随浓度升高而升高。进一步分析表明，溶液可以延缓果实失重和软化。处理可以通过酶活性调控提高 活性和促进 杀菌，促进酚类物质积累条途径来增强果实抗病性。同时处理降低了 和 含量，这说明处理也能降低猕猴桃果实 伤害。参考文献张美芳，何玲，张美丽，等猕猴桃鲜果贮藏保鲜研究进展食品科学，（）：李黎，陈美艳，张鹏，等猕猴桃软腐病的病原菌鉴定植物保护学报，（）：，（）：李黎，潘慧，邓蕾，等猕猴桃真菌性软腐病的发生规律及综合防治技术中国果树，（）：王小洁，李士谣，李亚巍，等 猕猴桃软腐病病原菌的分离鉴定及其防治药剂筛选植物保护学报，（）：刘奎，赵焕兰，宗宁，等 枯草芽孢杆菌 菌株对猕猴桃采后软腐病的抑制和保鲜效果评价 保鲜与加工，（）：石浩，王仁才，王芳芳，等猕猴桃软腐病主要病原菌的分离、鉴定及其生长特性研究核农学报，（）：冷云星，吴文能，王瑞 猕猴桃软腐病的发生及防治研究进展贵州农业科学，（）：北方园艺月（上）樊卫国，潘学军，陈红，等 草酸对刺梨立地石灰性土壤及叶片养分和果实 产 量、品 质 的 影 响 果 树 学 报，（）：，：，黄玉咪，徐超，杨文慧，等草酸壳聚糖复合处理对采后芒果果实品质及保鲜效果的影响南方农业学报，（）：覃海元，杨昌鹏，陈智理，等草酸与柠檬酸抑制鲜切香蕉酶褐变的比较研究 食品工业科技，（）：，（），：，（）：苏英，张云苍，吴建宁，等 草酸防治魔芋软腐病试验研究 云南农业，（）：田谷，徐秉良，梁巧兰，等 几种化学物质诱导彩色马蹄莲对软腐病抗性的研究植物保护，（）：朱玉燕，邬波龙，姜天甲，等外源草酸对猕猴桃采后果实扩展青霉生长及展青霉素积累的影响果树学报，（）：郑小林外源草酸对水果的保鲜效应及其机制研究进展果树学报，（）：曹建康，姜微波，赵玉梅果蔬采后生理生化实验指导北京：中国轻工业出版社，冯雪立，董晓庆，朱守亮，等褪黑素处理对蜂糖李果实的保鲜效应食品工业科技，（）：，（）：，（）：，（）：张衍荣，王小菁 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