柑橘生防菌34-9活性代谢物-苯乙醇抑制青霉发生的作用机制

目前我国柑橘采后青、绿霉等病害造成腐烂严重，尽管国内外学者在柑橘贮藏保鲜方面作了大量的工作，但因化学药剂的残留量，病原菌的抗药性以及对人体健康的关注等原因，难以满足柑橘生产发展的需求。本项目以苯乙醇（PEA）为材料，利用纸片法、稀释法，TEM电子显微镜，基因芯片杂交、青霉数字基因表达谱升级版测序等技术研究PEA抑制柑橘青霉的作用机理，以及对柑橘贮藏保鲜的影响。结果表明：“In vitro”，PEA稀释750倍 (0.13 %) 即可很好的抑制柑橘青、绿霉在PDB中生长；“In vivo”， PEA可以明显改善纽荷尔脐橙 (Citrus sinensis Osbeck cv. Newhall) 贮藏性能，防腐效果与咪酰胺 (PCZ) 相当且对果实的维生素C、可溶性固形物和可滴定酸等品质没有影响。数字表达谱升级版测序对所有 |log2Ratio|≥1的1933和1909条差异表达基因进行分析，揭示PEA抗菌机理涉及如下几点：（1）抑制病菌青霉DNA复制与修复；（2）抑制RNA转率与翻译；（3）抑制氨基酸、氨基酸-tRNA等合成；（4）抑制细胞周期循环；（5）促进蛋白和酶类代谢与降解；（6）诱导过氧化氢酶体和吞噬小体的形成，最终促使细胞程序性死亡。PEA在早期可以明显诱导H2O2大量产生，随后柑橘果皮SOD、POD、CAT、β-1, 3-葡聚糖酶和几丁质酶等抗性酶活性也明显上升。柑橘基因芯片 (Genechip) 的结果表明：（1）PEA刺激柑橘果皮产生抗性；（2）PEA通过快速诱导柑橘SOD酶活性的提高及H2O2的大量产生，H2O2再作为初级信号分子诱导JA/ET介导的信号防卫途径，最终刺激柑橘PR蛋白、木质素等抗性相关的代谢途径及果实蜡质等基因表达，从而抑制青、绿霉侵染。本项目拓宽了柑橘果品采后防腐保鲜的研究领域，为开发一种新型的的、安全有效的柑橘采后病害防腐保鲜剂奠定基础。