葡萄籽多酚处理调控库尔勒香梨采后黑斑病抗性及苯丙烷代谢的机制研究

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Postharvest Biology and Technology 6.4

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  为解决库尔勒香梨采后黑斑病(Alternaria alternata感染)导致的重大损失问题,研究人员开展葡萄籽多酚(GSPs)抑菌机制及诱导抗性研究。结果表明,GSPs通过破坏病原菌细胞壁完整性、增加膜通透性导致核酸蛋白泄漏(体外),同时激活香梨苯丙烷代谢关键酶(PAL、4CL等)和抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性(体内),显著提升果实抗病性。该研究为开发绿色防控技术提供理论依据。

  

库尔勒香梨作为新疆特色农产品,采后因链格孢菌(Alternaria alternata)引发的黑斑病造成高达20%-30%的损失。传统化学杀菌剂的滥用导致病原菌抗性增强,而生物防治受环境因素制约。面对这一产业痛点,新疆生产建设兵团的研究团队创新性地将葡萄籽多酚(GSPs)这一天然抗菌物质应用于采后病害防控,相关成果发表于《Postharvest Biology and Technology》。

研究采用体外抑菌实验与体内诱导抗性分析相结合的技术路径。通过测定最小抑菌浓度(MIC)和扫描电镜观察菌体超微结构,解析GSPs的直接抑菌机制;同时监测接种病原菌的香梨在贮藏期间生理指标(硬度、可滴定酸等)和防御酶活性变化,结合转录组分析苯丙烷代谢通路关键基因表达模式。

抑制Alternaria alternata活性的效果
GSPs在2.1 mg/mL浓度下完全抑制菌落生长(MIC),电镜显示其破坏菌丝细胞壁导致内容物泄漏。透射电镜进一步证实GSPs引起菌体线粒体空泡化和核质凝聚。

激活香梨防御系统
GSP处理组香梨的SOD活性提高1.8倍,苯丙烷代谢限速酶PAL活性峰值提前3天出现。转录数据揭示CHS(查尔酮合成酶)和CCR(肉桂酰辅酶A还原酶)基因表达量显著上调,促进木质素合成。

讨论与意义
该研究首次阐明GSPs通过"直接杀伤病原菌+激活宿主免疫"的双重机制防控黑斑病。相较于传统杀菌剂,GSPs能同步保持果实品质(延缓可溶性固形物下降31.5%),其诱导的苯丙烷代谢强化效应可持续至贮藏中期。研究成果为开发基于植物多酚的采后病害绿色防控技术提供了完整的理论框架和技术参数,对实现特色果品减药保鲜具有重要实践价值。

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