全 文 ：远 艺 学 报
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采后葡萄果实营养对灰霉菌致病性的影响
许 玲
‘ , 章炉军 , 冯琳燕 , 张晨瑜
华东师范大学生命科学学院
, 上海
摘 要 以采后巨峰葡萄果实 阮 、 必 ‘ ’ 为试材 , 从葡萄的营养
、 、 贮藏期生理
状态以及环境温度对灰霉菌 、 。 , 生长发育和致病性影响方面进行了研究
〔
结果表明 , 葡萄果
实的营养和 值适于灰霉菌的菌丝生长和分 ’卜抱子萌发 。 在葡萄营养培养基 卜灰霉菌与葡萄的其它采后
致病菌 , 如链格抱菌 注 , , , 镰 菌 户恤 、
、
芽枝霉 胡 和粉红单
端抱菌 ‘ 、 相比具有显著的生长优势 。 在 的葡萄果汁上 灰霉菌分生饱子在
一 ℃的温度范围内都能萌发
,
最适萌发温度为 一 ℃ , ℃培养 后分生饱子仍然有 的萌
发率 灰霉菌分生抱子在低温下萌发需要较低的 条件 , 在 的葡萄果汁中
, ℃培养 卜后萌发率
可达 以 卜, 高于 一 的果汁 葡萄果实贮藏期的生理衰老状态与灰霉菌的侵染力存在着时序关
系 , 即灰霉菌的浸染力随着葡萄果实贮藏期的延长而加强 。 受灰霉菌浸染后的葡萄果实产生过氧化物酶
和几丁质酶的活性均低于链格抱菌诱详的活性
关键词 葡萄 灰霉菌 采后致病性 果实营养 蛋白
中图分类号 文献标识码 文章编号 一 一 刁
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收稿 日期 一 一 修回 日期 一 一
基金项 目 国家自然科学基金项 目 上海 「 自然科学基金项 目
一 一
园 艺
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羊 报 卷
灰霉菌 。 是引起多种水果蔬菜和花卉病害的广宿主致病真菌 , 也是造成葡萄采
后损失最重要的病原菌 ,
〔二 有关灰霉菌田间侵染途径和防治方法已有诸多研究
报道 , 但系统研究葡萄灰霉菌采后致病机理的报道较少 。 年以来笔者对我国新疆
、
上海和 日本
大阪
、 三重县等地主栽葡萄品种的采后病害及其控制措施进行了研究 , 明确葡萄采后病害主要由 属
真菌引起 许玲 等 ,
, , 其中灰霉菌是引起葡萄果实采后腐烂和落粒的重要病
原之一 , 许玲 等 , , 在采后具有潜伏侵染和低温致病优势性 许玲 等 ,
。 本研究中从灰霉菌与寄主营养的亲和角度探讨其采后致病优势的原因 , 以期为更好地预防
灰霉菌造成的采后损失提供理论依据 。
材料与方法
材料
供试葡萄品种为 ‘ 巨峰 ’ 沪’ 动 。。
‘ ’ , 来源于上海市农业科学院试验
场和上海市水果批发市场 供试菌株采用分离自 海市市场巨峰葡萄上 的灰霉菌 秒
、
链格抱菌
、
镰刀菌 户
’
, 、 、 芽枝霉 , 、 和粉红单端抱
菌 沉 、 。 各菌株在马铃薯琼脂培养基 ℃活化培养 后
, 收集分生抱
子或用打孔器取直径为 , 的菌碟作为接种源
灰霉菌菌丝在葡萄汁营养培养基上生长
为了比较供试菌株对葡萄营养的利用情况 , 将葡萄果粒去籽充分磨碎匀浆 , 离心 去渣制
备成果实抽提液后 , 高压 ℃下灭菌 巧 而 , 与无菌熔化后的
· 一 ’的琼脂 混合制备葡萄
营养培养基 , 。 取供试菌株 , 的菌碟接种在 上 , ℃培养 , 每
测量菌落直径 。 每处理 皿
, 重复 次 。
灰霉菌分生抱子在葡萄汁营养培养基上萌发
为调查葡萄营养与灰霉菌分生饱子发芽率的关系
,
将浓度约为 、 ’、
·
,
一 ‘的抱子悬浮液
滴于直径为 的灭菌超滤膜上 , 置于 培养基上 , 每皿放置 片超滤膜 , 重复 次 。 ℃培
养 , 每隔 显微观测一次抱子萌发率 。 以全营养 培养基和无营养水琼脂培养基作为对
照 。
不同温度 、 对灰霉菌抱子萌发的影响
在葡萄果实抽提液 中 , 将灰霉菌分生抱子浓度调整为 、 、
· 。 一 ’ , 采用凹玻
片密封法分别置于
、 、 、 、 、 、 、 和 ℃的温度下培养 后测定袍子萌发率 。 用
· 一 ’ 和
· 一 ’ 溶液调整果实抽提液的 分别为
、 、 、 和 , 用超滤
膜除菌后 , 调整分生袍子浓度为 ‘ 、 、
· 一 ’, ℃培养 , ℃培养 测定抱子萌发率 。
葡萄贮藏期与灰霉菌侵入时间的关系
将采后的巨峰葡萄贮藏于冰箱 士 ℃ , 每 取 个果粒无伤接种 的灰霉菌菌碟
,
其中 个果粒继续放置在 ℃ , 另 个果粒放置在 ℃ , 无菌容器中孵育 , 测定果实腐烂发病的
日数 。 光学显微镜观察记录菌丝进人果肉的时期 。 试验结果为重复 次的统计数据
灰霉菌侵染对葡萄果实抗病相关蛋白的影响
过氧化物酶 活性测定 菌碟有伤接种表面灭菌果粒 , 飞 恒温培养
, 每 取
一 粒约 厚度的距接种部位 左右的组织 , 倍体积的
· ‘ 一 ’ 『 、一 缓冲液
冰浴研磨 , 浸提 一 , 离心 , 上清用 于酶活性测定 李振国 等 ,
。 以每分钟 △ 。变化 表示一 个酶活性单位 , 酶的比活力单位为
· 一 ’。
几丁质酶的测定 酶提取液为
· 一 ’乙酸缓冲液 , 样品处理和取样与 的测
期 许 玲等 采后葡萄果实营养对灰霉菌致病性的影响
定相同 。 酶活力测定参照史益敏 的方法 , 以每小时分解几丁质产生 林 一 乙酞氨基葡萄
糖的酶量为 个活力单位 , 酶的比活力单位为
· 一 ’。
样品蛋白质含量测定参照 的方法 , 考马斯亮蓝 显色 , 比色 , 以牛
血清蛋白作标准曲线 。
结果与分析
葡萄果实营养对灰霉菌菌丝生长的影响
在 从 葡萄汁营养培养基 上 ℃恒温条件下比较灰霉菌接种菌丝体的生长 , 并与其它采后
致病真菌链格饱菌
、
镰刀菌 、 芽枝霉 胡 和粉
红单端抱菌 进行比较 。 结果表明 , 葡萄的营养成分很适合灰霉菌菌丝体的生
长 , 在培养期间灰霉菌的生长速度始终显著高于其他各菌株的生长速率 , 表明灰霉菌菌丝体的生长与
寄主葡萄的营养更具亲和性 图 。
葡萄果实营养对灰霉菌抱子萌发的影响
分生抱子萌发率是检验真菌生长发育的指标 。 在 ℃条件下 , 分别在葡萄营养培养基
、
全营养培养基 和无营养的琼脂培养基 上接种灰霉菌的分生饱子 , 比较对抱子发育
的影响 。 从图 可以看出 , 在 培养 的抱子萌发率高达 士 , 而在 培养基上
为 士 , 在 培养基上则更低 , 表明葡萄的营养非常适宜灰霉菌分生抱子的发育 。
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接种天数
图 灰霉菌在葡萄营养培养基上的生长优势
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一接种时间爪
图 葡萄果实的营养对灰霉菌抱子萌发的促进作用
皿 血
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温度对灰霉菌分生抱子萌发的影响
在葡萄果实抽提汁液 中 , 灰霉菌的分生抱子可在 一 ℃温度范围内萌发 图 。
培养 , 在 巧 一 ℃分生抱子萌发率达 以上 , 在 ℃和 ℃下萌发率分别为 和 ,
表明该菌在葡萄营养条件下具有较大的温度适应范围 , 在 ℃仍具有抱子萌发活力 。
果汁 对灰霉菌抱子萌发的影响
在 ℃恒温条件下培养 , 灰霉菌分生饱子萌发最佳酸碱度为 。 而在 ℃低温下抱子
萌发率最高的为 , 在该温度下培养 的抱子萌发率达 , 后达 , 表明灰霉菌
在低温下抱子萌发需要较低的 环境 图 。 葡萄果实的 通常在 一 之间 , 适于灰霉菌
在低温下的抱子萌发 。
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图 温度对灰霉菌分生抱子萌发的影响 图 果汁 对灰霉菌抱子萌发的影响
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葡萄贮藏期生理状态对灰霉菌侵染力的影响
通过观察菌体侵人果实所需的时间变化 , 来判别葡萄的生理状态对灰霉菌侵染力的影响 。 从图
中可以看出 , 贮藏 后的葡萄果粒接种灰霉菌 , 在 ℃下致病需要 , 在 ℃下致病需要 一
而贮藏 后的果实接种灰霉菌 , 两种温度下致病期则分别缩短至 一 和 一 。 贮藏
的果实与贮藏 的果实对灰霉菌侵染的抵抗力具有极显著差异 尸 。 相关回归分析葡
萄贮藏时间与灰霉菌致病期的关系 ℃下 , 一 矿 , ℃下 , 一
尸 二 , 即 葡萄贮藏时间越长 , 灰霉菌侵染所需要的致病期越短 , 表明灰霉菌的致
病性与葡萄果实贮藏期成正相关 。
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图 灰舞菌对不同贮藏期葡萄果实的致病性比较
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灰霉菌侵染对葡萄果实过氧化物酶和几丁质酶活性的影响
过氧化物酶 和几丁质酶是植物受病原菌侵染诱导产生的防卫相关蛋白 蛋白 。 葡
萄果实接种灰霉菌和链格抱菌后 , 均不同程度地诱导 和几丁质酶的产生 。 在接种链格抱菌
后与对照有显著差异 , 而灰霉菌则在 后与对照有显著差异 尸 ,
、 , 的产生在接种两种菌 时达到最大值 图 。 几丁质酶在接种链格抱菌 后
期 许 玲等 采后葡萄果实营养对灰霉菌致病性的影响
与对照有显著性差异 , 而接种灰霉菌则在 后与对照有显著差异
,
在接种 后均达到最大值 。 受
灰霉菌侵染后的葡萄果实产生 和几丁质酶的活性均低于链格抱菌诱导的活性 。
图 接种灰霉菌后葡萄果实过氧化物酶 和几丁质酶活性的变化
劝
讨论
灰霉菌 是典型的坏死营养型真菌 , 可侵染近 种植物 张中义 , , 也
是引起多种水果
、
蔬菜和花卉采后病害的重要病原
, 。 作者在研究葡萄灰霉菌
的采后致病机理时发现 , 灰霉菌与葡萄的其它采后病原真菌相比具有明显的田间潜伏侵染优势和低温
致病优势 许玲 等 , 。 本研究从灰霉菌对寄主葡萄营养的亲和性角度入手 , 进一步对灰霉菌
采后致病优势性进行了探讨 , 结果表明葡萄果实的营养很适宜灰霉菌的菌丝生长和饱子萌发 图 ,
图 , 与链格饱菌
、
镰刀菌
、
芽枝霉 胡 和粉
红单端抱菌 相比 , 灰霉菌与寄主营养更具亲和性 。 葡萄果实贮藏期生理衰老
状态与灰霉菌的致病性成正相关 图 , 即灰霉菌更易侵染采后贮藏 以后的葡萄果实 , ℃低
温可延缓灰霉菌侵人果实的时间
,
却不能抑制灰霉菌的致病 。
曾报道在 培养基上 ℃以下低温明显地抑制灰霉菌菌丝生长和推迟抱子的萌发
时间 , 但饱子的萌发仍能在 一 ℃下 后达到 的萌发率 。 本研究以寄主果汁抽提液为培养基
质 , 探讨了不同温度对灰霉菌分生抱子萌发的影响 , 结果显示在 的葡萄果汁中 , 灰霉菌分生
饱子在 一 ℃的温度范围内都能萌发 , 最适萌发温度为 ℃ , 在 ℃和 ℃培养 后 , 分
生抱子仍然有 和 的萌发率 图 , 表明灰霉菌的分生抱子在寄主低 值和低温下仍能
保持较强的致病潜力 。
比较和探讨 ℃和 ℃下影响灰霉菌抱子萌发的最适 差异 , 可进一步说明灰霉菌低温致病
的优势性 。 近年来 , 寄主 值对病原菌致病性的影响已受到广泛关注 。 等 报道 。
岁 口 。 可通过分泌氨使寄主 增加 , 从而使寄主 达到符合菌体自身分泌果胶酸
裂解酶 的适宜 。 作者曾报道葡萄灰霉菌在 ℃低温下体外分泌多聚半乳糖醛酸酶
的活力显著高于其它采后致病菌 , 而在 ℃下却无分泌 酶活力的差异 许玲 等 , 。 本研
究结果 图 显示 在寄主葡萄的营养存在下 , 灰霉菌的分生泡子萌发在 ℃下的最适 为 ,
而在低温 ℃下饱子萌发最适 为 , 接近葡萄果实的 , 表明灰霉菌在低温下的抱子萌发适于
低 环境条件 , 而灰霉菌对葡萄果实 值的亲和性很可能是维持其低温致病优势的重要原因之一 。
病原菌成功侵染寄主除了与寄主的营养和 具有密切关系外 , 还需要抵御寄主的防卫反应
, , 。 过氧化物酶 和几丁质酶是植物抗病反应中的