褪黑素处理对梨果实采后黑斑病及贮藏品质的影响

作     者：向妙莲 吴帆 李树成 王印宝 肖刘华 彭文文 陈金印 陈明 XIANG MiaoLian;WU Fan;LI ShuCheng;WANG YinBao;XIAO LiuHua;PENG WenWen;CHEN JinYin;CHEN Ming

作者机构：江西农业大学农学院/江西省果蔬采后处理关键技术与质量安全协同创新中心/江西省果蔬保鲜与无损检测重点实验室 萍乡学院 

出 版 物：《中国农业科学》 (Scientia Agricultura Sinica)

年 卷 期：2022年第55卷第4期

页      面：785-795页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 090402[农学-农业昆虫与害虫防治] 

基　　金：国家自然科学基金(31360466) 江西省自然科学基金(20192BAB204018) 江西省果蔬采后处理关键技术及质量安全协同创新中心项目(JXGS-02) 

主　　题：褪黑素 梨 果实 黑斑病 诱导抗性 贮藏品质 

摘      要：【目的】探究褪黑素（Melatonine,MT）处理对梨果实采后黑斑病及贮藏品质的影响，为外源物质调控果实抗采后病害及贮藏品质提供理论依据和参考。【方法】以‘翠冠’梨果实为试验材料，喷施0.1 mmol·L-1 MT溶液置室温，48 h后沿梨果实赤道两侧刺直径1 mm、深度3 mm大小两个小孔，待伤口晾干后注入20μL浓度为1.0×106 spores/mL黑斑病菌（Alternaria alternata）孢子悬浮液，以无菌水处理作为对照。接种后果实置于25℃，分析梨果实病斑直径、诱导效果及过氧化氢酶（PpCAT）、过氧化物酶（PpPOD）、多酚氧化酶（PpPPO）、铜-锌超氧化物歧化酶（Cu-ZnSOD）等防御酶相关基因和几丁质酶（PpCHI）、β-1, 3葡聚糖酶（PpGLU）等病程相关基因的表达量，研究MT诱导梨果实抗黑斑病的效应和机理。此外，梨果实喷施0.1 mmol·L-1 MT溶液晾干后于（5±1）℃、相对湿度85%—90%贮藏42 d，以无菌水处理为对照，定期测定果实腐烂率、失重率、呼吸强度、硬度、可溶性固形物、可滴定酸、维生素C、总酚和丙二醛含量，从而探讨MT处理对梨果实贮藏效果和品质的影响。【结果】梨果实接种A. alternata后，病斑直径随接种时间延长而逐渐增大，MT处理组果实病斑直径显著小于对照组（P0.05），接种后第3、5和7天，MT对梨果实抗黑斑病的诱导效应分别为29.16%、45.03%和23.26%；梨果实PpCAT、PpPOD、PpPPO、Cu-ZnSOD、PpCHI和PpGLU相对表达量在接种后第4—7天均显著高于对照，最大值分别为对照的1.35、2.08、2.28、2.02、2.89和3.45倍，其中PpPOD、PpPPO和PpCHI在接种后第1—6天表达量持续上升，且MT处理可显著提高表达量，表明MT处理诱导梨果实抗黑斑病可能与其提高防御酶基因和病程相关蛋白基因表达密切相关。在低温贮藏期间，MT处理组果实腐烂率与对照组差异不显著，或因病原菌在低温下生长受到抑制，果实腐烂降低；梨果实硬度在贮藏期内逐渐下降，但MT处理组果实硬度均高于对照组，在28 d时差异显著，MT处理组为对照组的1.06倍；梨果实呼吸强度在贮藏前期（7—14 d）上升后下降，但与对照组相比，MT处理抑制果实呼吸强度，延缓果实衰老的效果在贮藏前期较后期更明显；此外，MT处理也可显著降低果实失重率，维持较高水平的可溶性固形物，延缓可滴定酸和维生素C降解，同时促进果实总酚含量积累，增强果实抗氧化能力，抑制MDA含量积累，减轻细胞膜脂过氧化伤害。以上结果揭示MT可能通过调节梨果实糖、酸和细胞壁代谢，从而增强果实品质与耐贮性。【结论】0.1 mmol·L-1 MT处理诱导了梨果实对采后黑斑病的抗性，激发了果实防御酶和病程相关蛋白基因的表达，且能显著提高梨果实贮藏品质。