食品工业科技
S cience and T echno logy of Food Industr y
贮运保鲜
采后硅酸钠处理对马铃薯干腐病的抑制
盛占武, 毕 阳, 鄯晋晓, 葛永红, 李永才, 孙志高, 李 勤
(11西南大学食品学院, 重庆400716; 21甘肃农业大学食品科学与工程学院, 甘肃兰州730070; 31中国农业科学院柑桔研究所, 重庆400712; 41四川工商职业技术学院, 四川都江堰611830)
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3, *
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摘 要:研究了采后硅酸钠处理对马铃薯干腐病(Fu sari u m sol ani)
的影响。结果表明:硅酸钠对F 1sol an i 菌丝生长具有明显的抑制作用; 浸泡处理可明显降低马铃薯损伤接种F 1sol ani 的病斑直径, 其中以100mmo l/L处理效果最好; 在25~45e 范围内, 100mm ol/L的硅酸钠在35e 的浸泡处理对降低损伤接种F 1solani 的病斑直径效果最好; 处理效果随浸泡时间的延长而增加。
关键词:马铃薯, 茄科链孢, 硅酸钠
十分迫切。近年来, 硅在植物抗病性研究中得到
了一定的应用。如采后硅盐处理除可减少厚皮甜瓜[4, 5]和苹果梨[6]果实的腐烂外, 其诱导产生的酚类提取物还可明显抑制终极腐霉(Py thiu m ulti m un )
[7]
和瓜果腐霉(Pythiu m aphanider m atu m ) 。可溶性硅的应用为植物抗病性研究提供了一条新的思路和方法, 但其作用机理一直存在争议, 尚未完全清楚。本研究采用采后硅酸钠处理马铃薯, 以观察硅处理对干腐病的控制效果, 并对其抑制机理进行了探讨。
[3]
Abs trac:t S od i u m s il i ca te w a s used t o con tro lo f d ry ro t (ca used
b y Fusa ri u m so l a n i) i n p o ta t o 1The resu l t i nd i ca t ed t ha t sod i u m s i li ca t e i nh i b i t ed s i g n ifi can tl y the g row th o f F 1so l a n i i n v i tro 1Les i on d i am e te r o f tub e r i nocu l a ted w i th F 1so l an i w as d e c r e ased b y S i trea t m en t w he n co nce n tr a ti o n
o f 100m m o l /L
sh ow e d
the
m o st
e ff ec ti v e 1The tr e a t m e n t o f 35e
had the b es t co n tro l
1 材料与方法
111 实验材料
供试马铃薯(陇薯2号) 购自兰州市桃海农贸市场; 茄科链孢(F 1solani ) 参照B i et a l 1(2006)
方法分离自贮藏中自然马铃薯, 纯化鉴定后PDA 上保存待用; 硅酸钠(Na 2S i O 3) 化学纯, 天津市科密欧化学试剂开发中心生产。
[4]
a rr a ng e from 25~45e 1The l es i on d i am e te r red uc ed g r a d ua ll y a l ong w i th the d i p p i ng tm i e 1
Key words :p o t a to (S o l anu m tub eoo su m ); Fu sa ri u m so l an i ;
sod i u m s ili c a te
112 实验方法
11211 硅酸钠处理对F 1solani 菌丝生长的影响 分
别取25、50、100mm o l/L的Na 2S i O 3溶液011mL, 均匀铺在装有20mL PDA, 直径为75mm 的培养皿中, 随后将Fusariu 菌饼(直径6mm ) 接于培养基中央, 28e 避光培养。当对照皿中菌体长至培养皿边缘时, 测定病斑直径。每处理重复3次。
中图分类号:TS20111 文献标识码:A 文章编号:1002-0306(2007) 09-0190-03
马铃薯是甘肃省的重要经济作物, 随着产业结构的调整, 种植面积和产量仍在不断增加, 但其块茎在贮藏期间常常发生腐烂, 不仅影响品质, 而且造成了较大的经济损失。研究发现:多种病害与马铃薯的腐烂相关, 其中以茄科链孢(Fusari u m solani ) 引起的干腐病最为常见, 该病原物可在采前和采后进入体内造成块茎腐烂[1, 2]。虽然采用化学杀菌剂可有效控制干腐病, 但由于存在药物残留、诱导病原物产生抗药性及污染环境等问题而受到限制。因此, 筛选新的、安全的、可替代化学杀菌剂的防腐方法显得
收稿日期:2007-01-15 *通讯联系人
作者简介:盛占武(1981-), 男, 硕士研究生, 主要从事食品生物技术
方面的研究。
基金项目:甘肃省生物技术专项。
[2]
11212 硅酸钠处理对块茎损伤接种F 1s o lani 的影响
1121211 不同浓度处理的影响 参照B i et al (2006) 方法, 选择外观整齐, 无任何病虫危害的块茎, 先用75%酒精进行表面消毒, 再用灭菌铁钉(直径3mm ) 在块茎上均匀刺3mm 深的伤口8个, 3h 后用微量加样器接入1@10个/mL的F 1solani 孢子悬浮液20L L, 1h 后分别在25、50、100mm o l/L的Na 2S i O 3溶液中处理1m in , 取出晾干后入聚乙烯袋包裹保湿, 室温下贮藏7d 后测定病斑直径。每处理用块茎4个, 重复3次。1121212 不同温度处理的影响 将损伤接种的块茎O 3中(25、分别浸泡于25、35、45e 的不同浓度Na 2S i 50、100mm o l /L) 1m in , 对照分别在相应温度的自来水中进行处理。取出晾干后入聚乙烯袋包裹保湿, 室温下贮藏7d 后测定病斑直径。每处理用块茎4
6
[4]
贮运保鲜
食品工业科技
Vol. 28, N o . 09, 2007
个, 重复3次。1121213 不同时间处理的影响 将损伤接种的块茎分别浸泡于25、50、100mm o l/L的Na 2S i O 3中1、3、5、7m i n 。对照分别在自来水中浸泡相应的时间。取出晾干后入聚乙烯袋包裹保湿, 室温下贮藏7d 后测定病斑直径。每处理用块茎4个, 重复3次。11213 结果统计 采用M icrosoft Exce l 进行数据处理, 并计算标准误差(? SE) 。
2 结果与分析
211 体外(i n v itro) 条件下不同浓度硅酸钠对F 1so l a n i 生长的影响
离体条件下硅酸钠可显著抑制F 1solani 的生长, 三种浓度除25mm o l/L 处理与对照差异不显著外, 50、100mmo l /L均明显低于对照, 其中100mm o l/L的菌饼直径仅为对照的35%, 抑菌效果最好, 见图1。其原因可能是由于采用硅酸钠处理降低了菌体细胞的渗透压, 导致菌丝、孢子的收缩和折叠, 使菌丝不能正常形成孢子, 从而抑制了菌体细胞的生长。
图3 不同温度硅酸钠处理对损伤接种F 1solani 的影响
F 1solani 的病斑直径随处理时间的延长而缩小。在1~7m i n 浸泡处理范围内, 以7m in 处理效果最好(见图4) 。
图4 不同时间硅酸钠处理对损伤接种F 1solani 的影响
3 讨论
采后硅酸钠处理可有效的抑制马铃薯的干腐病。该结果与前人在苹果梨和甜瓜上的抑腐结果相一致。硅酸钠处理对病原物生长的直接抑制原因可能与其降低了菌体细胞的渗透压, 导致菌丝、孢子的收缩和折叠, 使菌丝不能正常形成孢子和诱导产品产生抗病性有关。据报道, 硅处理的甜瓜和黄瓜
[4, 8]
, 这两体内过氧化物酶和几丁质酶活性明显增强
种酶活性的提高是寄主抗性增强的重要生化因子[9], 过氧化物酶可通过影响木质素的合成以及细胞壁蛋
[10]
白的交联而参与细胞壁的强化过程, 而几丁质酶则属病程相关蛋白, 与诱导抗病性密切相关[11], 可直接分解病原真菌的细胞壁。与此同时, 硅处理还
[13, 14]
可诱导植物体内的植保素合成。由此可以确定, 硅盐处理确实可以诱导植物产生抗病性, 至于硅处理后马铃薯体内的抗性反应如何, 尚有待今后进一步研究。考虑到硅资源的丰富以及使用的安全, 其在采后防腐中的应用前景将十分广阔。
[12]
[5, 6]
图1 体外(i n v itro) 不同浓度硅酸处理对F. so l ani 的影响
212 硅酸钠对损伤接种F 1so l a ni 的影响(i n v i v o)
21211 不同浓度处理的影响 硅酸钠处理均可明显
降低马铃薯损伤接种F 1solani 的病斑直径, 各浓度硅酸钠处理病斑直径均明显低于对照, 其中以100mm o l/L硅酸钠处理效果最好, 病斑直径为对照的39%(见图2) 。主要是由于硅酸钠处理可以诱导马铃薯块茎产生抗病性, 从而能够更好的抑制病斑的扩展。
参考文献:
[1]王琪明, 王拱辰1浙江马铃薯干腐病病原研究初报[J]1植物病理学报, 1995, 25(2):1481
图2 不同浓度硅酸钠处理对损伤接种F 1so lani 的影响
[2]李荣改1不用化学药剂防治马铃薯干腐病[J]1河北农业科学, 1994(4):311
[3]E -l Gh aouth A 1M an i pulati on o f defense system sw ith e licito rs t o contro l post -harvest d i sease [A ]1i n :C L W il s-on , M E W i sn i ewsk, i eds 1Bio l og i ca lControl of P ostharvest D ise -ases [C]1Theory and P racti ce 1CRC press , Boca R oton , FL 1153~1671
(下转第218页)
21212 不同温度处理的影响 不同温度处理结果显示, 35e 溶液浸泡处理的效果优于25e 和45e 处理。在各浓度处理的块茎中, 仍以100mm ol /L效果最佳(见图3) 。
21213 不同时间处理的影响 马铃薯损伤接种
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综 述
产生另外一个问题:尿素与酒液中的乙醇结合形成氨基甲酸乙酯。氨基甲酸乙酯被怀疑具有致癌性, 美国葡萄酒工业和食品药物管理局一致认为果酒中的氨基甲酸乙酯含量不得超过15L g /L。研究表明, 当果汁中精氨酸的浓度大于1000m g /L时, 将导致酒中产生的氨基甲酸乙酯超过15L g /L。
脯氨酸降解途径的第一步是在线粒体中进行的, 需要分子氧作为氢的受体。在厌氧发酵条件下, 脯氨酸不能作为氮源利用, 因为缺乏分子氧参与化学反应(分子氧不是起催化作用) , 而使脯氨酸降解。脯氨酸通透酶也需要氧来表达, 因此, 其只是在好氧条件下的良好氮源, 脯氨酸在缺氧条件下不能被细胞吸收。
[19]
[8]秦含章编著1葡萄酒分析化学[M ]1北京:中国轻工业出版社, 19911692~7001[9]Y l va A rdo 1F l avou r for m ati on by am ino ac i d catabo li s m [J]1B iotechno logy advance , 2006, 24:238~2421[10]杨幼慧, 等1荔枝酒发酵工艺研究[J]1酿酒科技, 2004, 129~1311[11]宫英振, 梁双波, 等1苹果酒中高级醇生成的研究[J]1食品科技, 2004, 83~851
[12]陈勇, 曾新安, 等1中国主产干红葡萄酒中氨基酸含量对照与探讨[J]1食品与发酵工业, 20031
[13]M E A rena , M C M anca de N adra 1B iog en i c a m i ne production by L actobac ill us [J]1J o f A ppli ed M icrob i o l ogy , 2001, 90:158~1621
[14]L aura P ri p i s-N ico l au , G ill es de R eve, l A l a i n Be rtrand , A l a i n M aujean 1Fo r ma ti on o f flavor co m ponents by the reacti on o f a m i no ac i d and carbony l com pounds in m il d conditi ons [J]1J A gr i c F ood Che m, 2000, 48:3761~37651[15]Ch i -K uen S 1Py razine for m ati on from a m i no acids and reducing s ugars , a pathway o the r thanstrecker deg radati on[J]1J A gr i c F ood Che m, 1998, 46:1515~15171
[16]H uang Z, O ugh C S 1Am i no ac i d pro fil es o f co mm erc i a l grape j uices and w i nes [J]1Am J Eno l V iti c , ~2671
1991, 42:261
参考文献:
[1]岳俊波, 杨冬松1浅谈红葡萄酒陈酿中游离氨基酸的含
量对风味的影响[J]1酿酒, 2001(3):831
[2]岳强1荔枝酒的酿造及后处理研究[D ]1华南理工大学硕士学位论文, 2006154~631[3]曾新安, 于淑娟1酿造过程中葡萄酒氨基酸的变化[J]1酿酒科技, 2006(4):50~511
[4]陆健, 曹钰1葡萄酒中氨基甲酸乙酯的研究[J]1食品与发酵工业, 1996, 79~821[5]S Q L i u , G J P ilone 1A R ev ie w:A rg i n i ne me tabo lis m i n w i ne lactic acid bac teria and its practical s i gnificance [J]1Journa l o f A pp liedM icrob i o l ogy , 1998, 315~3271[6]Je ffrey E Christensen , Ed w ard G Dudley 1P epti dases and a m i no ac i d catabolis m i n lacti d bacter i a [J ]1Anton i e van Leeu w enhoek , 1999, 217~2461
[7]李记明, 李华1葡萄酒成分分析与质量研究[J]1食品与发酵工业, 1994(2):30~351
[17]O ugh C S , Huang Z , A n D, Stevens D 1Am i no ac i d uptake by fou r comm ercial yeasts at t wo different te m perat ures of grow th and fe r mentation :effec ts on urea excreti on and reabso rti on[J]1J Enol V itic , 1991, 42:26~401[18]盖宝川, 籍保平, 等1苹果酒发酵过程中酵母对氨基酸利用的研究[J]1食品与发酵工业, 2005, 34~361
[19][美]Roger B 1Boulton 等著, 赵光鳌等译1葡萄酒酿造学原理及应用[M]1北京:中国轻工业出版社, 2001, 41148~1731
(上接第191页)
[4]B i Y, T ian S P, G uo Y R, et a l 1Sod i u m s ilicate reduces post harvest decay on H a m i m elons induced resistance and f un -g istati c e ffects[J]1P lant D is , 2006, 90:279~2831
[5]郭玉蓉, 陈德蓉, 毕阳, 等1硅化物处理对甜瓜白粉病的抑制效果[J]1果树学报, 2005, 22(1) :35~391
[6]郭玉蓉, 葛永红, 毕阳, 等1采后硅酸钠处理对苹果梨黑斑病的影响[J]1食品科学, 2003, 24(12):22~241
[7]Carver T L W, Zeyen R J , Ah lstrand G G 1T he re l a ti ons h i p bet w een i nso luble sili con and success or fail ure of atte m pted pr i m ary pene trati on by po w dery m il de w (Erysi phe g ram inis ) ge r m li ng s on bar l ey[J]1Phy si o l og ical P lant P atho l ogy , 1987, 31:133~1481[8]Ch Ür if M, A sseli n A, B Ül a rl g er R R 1D e fense responses induced by so luble s ilicon in cucumber roots i nfected by Py t -h i u m spp[J]1P hy t opatho logy , 1994, 84:236~2421
[9]K ombr i nk E, Som ssich I E 1D e fense responses of p l ants to
pa t hogens[J]1A dv Bot R es , 1997, 21:1~341[10]Br i sson L F , T enhaken R, L a m b C J 1Func ti on of ox idative cross -li nk i ng o f ce ll w a ll structural pro teins i n plant d i sease resistance[J]1P lant Ce l, l 1994(6) 1703~17121[11]Shew ry P R, Lucas J A 1P lant pro te i ns that con fer resistance t o pests andpa t hogens[J]1A dv Bot R es , 1997, 26:135~1921[12]V anLoon L C 1Induced resistance i n pla -nts and the ro le o f pa t hogenesis -re l a tedpro tei ns[J]1Euro J P lant Patho, l 1997, 103:753~7651[13]F a w e A, A bou-Za i d M, M enzies J G, e t al 1S ili con-mediated accu m ulati on o f flavono i d phytoa lex i ns i n cucumber[J]1Phytopa t ho l ogy , 1998, 88:396~4011
[14]R odri gues F A, M cN a lly D J , D atnoff L E , e t a l 1S ilicon enhances t he accumu l ation o f d iterpeno i d phytoa l ex i ns i n r ice :a po tentia l a m echanis m fo r b l ast res i stance [J]1Phytopat ho l ogy , 2004, 94:177~1831