壳寡糖诱导杏果实对黑斑病的抗病性及信号传导的研究

由病原微生物侵染引起的杏采后腐烂严重，目前普遍使用化学杀菌剂控制病害发生，但化学杀菌剂的大量使用涉及到病原菌产生抗药性、药物残留、环境污染等问题，并使果实安全性受到威胁，因此需要寻求新的安全高效的生物源保鲜剂以逐步取代和减少化学杀菌剂在果实防腐上的使用。本课题以一种新型植物抗病性诱导制剂- - 壳寡糖作为诱抗剂，采用采前喷施和采后浸泡的方式处理杏果实，研究壳寡糖对贮藏过程中杏果实发病率的影响，并通过研究壳寡糖处理对杏果实内钙信号传递、活性氧代谢，内源信号分子产生、蛋白激酶活性、抗性相关酶基因表达及防卫物质合成的影响，确定壳寡糖诱导杏果实抗病性的信号传导途径。一方面可以为杏果实采后病害的生物防治提供新的思路；另一方面可以为壳寡糖在果实采后抗病性诱导方面的研究提供理论上的参考。

本研究通过对杏果实进行壳寡糖采前喷施和采后浸泡处理，找出影响壳寡糖诱导杏果实抗病性效果的主要因素，并通过研究壳寡糖处理对杏果实活性氧代谢，内源信号分子产生、抗性相关酶活性及防卫物质合成的影响，研究了壳寡糖诱导杏果实抗病性的机理，可为诱导抗病性用于防治果实采后病害提供理论和实践依据。.用分子量5000，浓度为0.01%、0.05%和0.25%的壳寡糖分别在幼果期、膨大期、转色期对杏果实进行采前喷洒，采后用分子量5 000，浓度0.50%的壳寡糖对杏果实进行减压渗透处理。研究结果表明，壳寡糖处理可有效延缓杏果实贮藏期间硬度、Vc、可滴定酸含量的下降和可溶性固形物含量的上升，明显降低杏果实的自然发病率和损伤接种发病率。.H2O2的快速积累是植物与病原菌互作过程中出现的早期事件之一。H2O2的积累与果实抗病性密切相关。本实验中，壳寡糖处理暂时地抑制了杏果实过氧化氢酶（CAT）的活性，这有利于H2O2在果实组织内快速积累。壳寡糖处理杏果实的过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和 CAT在果实贮藏后期活性的增强可起到清除O2-和H2O2的作用。抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH) 循环是植物体内清除活性氧的重要途径，抗坏血酸过氧化物酶（APX） 和谷胱甘肽还原酶（GR）是AsA-GSH循环的关键酶。本实验中，壳寡糖诱导的杏果实GR和APX活性的升高，可能是杏果实的一种自我保护反应，以防止体内过多积累的H2O2对果实本身造成伤害。水杨酸（SA）、一氧化氮（NO）和Ca2+均是植物内源信号分子，本研究表明，壳寡糖处理可诱导杏果实内源SA、NO的合成和Ca2+的积累，这些信号间存在的自我放大反馈机制强化了植物过敏反应和杀菌作用。.壳寡糖诱导的植物抗病性经过信号表达、信号传导等早期反应以后，会继续诱导寄主植物的防卫反应，为寄主植物的抗性提供了物质基础。苯丙氨酸解氨酶（PAL）是植物苯丙烷类代谢途径的第一关键酶，本研究中， PAL活性的升高和由此增强的苯丙烷代谢能力，可能在壳寡糖诱导的果实抗性系统中起着更重要的作用。.几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶是两类重要的植物病程相关蛋白，与植物系统获得抗病性的表达密切相关，本研究中，增强的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性与杏果实的抗病反应是密切相关的，壳寡糖诱导的一些病程相关蛋白的积累，是果实对病原菌侵染的抗性反应机理之一。.