摘要
我国是全球最大的桃生产国，桃果因其较高的食用价值和药用价值而广受消费者喜爱。然而，桃果质地柔软，在采后极易遭受病原菌的侵染而发生腐烂变质，给桃果产业造成严重的经济损失。因此，寻求安全、高效的方法控制桃果采后病害极其重要。近年来，生物防治法因其安全、环保且具有卓越的防治效果，已成为果蔬采后病害控制研究领域的焦点。拮抗酵母因其来源广泛、对营养条件要求不高、生长迅速、安全性高而被广泛用于水果采后病害防治。本论文以异常威克汉姆酵母（Wickerhamomyces anomalus）为研究对象，从腐烂的桃果上分离、纯化桃果褐腐病、曲霉病和软腐病的病原菌，考察 W. anomalus 对桃果褐腐病、曲霉病和软腐病以及自然腐烂的控制效果，基于生理层面从营养与空间竞争、形成抑菌化合物和诱导宿主抗性等方面探究 W. anomalus 的生防机制，同时，在分子层面从桃果体内基因变化、代谢物的变化和桃果表面微生物群落改变三个方面探究W. anomalus 诱导桃果抗病性提高的分子机制。 论文的主要研究结果如下： 1. W. anomalus 能显著控制桃果采后由美澳型核果褐腐病菌（Monilinia fructicola）引起的褐腐病、黑曲霉（Aspergillus niger）引起的曲霉病和匍枝根霉（Rhizopus stolonifer）引起的软腐病的发生，且抑制效果均随 W. anomalus 浓度的增加而增强，1 × 108 cells/mL的W. anomalus为最佳使用浓度。同时，W. anomalus处理可以显著降低桃果采后自然腐烂率，且不会对桃果品质造成显著的不良影响。 2. W. anomalus 控制桃果采后病害的生理机制主要包括：（1）抑制病原菌生长、孢子萌发及芽管伸长；（2）稳定定殖、生长及形成生物膜，从而竞争营养与空间；（3）产生挥发性有机化合物抑制病原菌的生长；（4）提高桃果体内抗性相关酶活性（GLU、PPO）和次生代谢物（总酚、类黄酮和木质素）的含量，诱导桃果抗性；（5）通过提高桃果ROS清除相关酶（POD、SOD、CAT和AsA-GSH循环相关酶）活性和降低丙二醛、H2O2含量，超氧阴离子（O2-）生成速率诱导桃果抗氧化能力提高，降低桃果组织氧化损伤。 3. 转录组分析发现，W. anomalus 处理诱导激活了桃果体内植物-病原菌互作、MAPK信号转导、植物激素信号转导、苯丙烷生物合成和谷胱甘肽代谢等多个与抗病性相关的通路，提高了桃果体内与抗逆境胁迫相关、防御及抗病性相关、抗氧化能力相关、抗性物质合成相关基因的表达，从而增强桃果在贮藏期间对病原菌侵染的抗性。 4. 代谢组分析发现，W. anomalus 处理的桃果中共筛选出 175 个差异代谢物，其中115个上调，60个下调。差异代谢物的种类有：萜类、黄酮类、酚酸类、生物碱、木脂素和香豆素。其中萜类、黄酮类、酚酸类、生物碱类这4类物质与桃果的抗病性提高、抑菌以及抗氧化胁迫有关。 5. 微生物组分析发现，W. anomalus 处理对维持桃果表面细菌群落的多样性和丰富度具有重要作用，降低了桃果表面真菌群落的多样性和丰富度。W. anomalus 处理对真菌群落结构的影响也要大于细菌。通过群落物种组成分析发现，桃果采后腐烂与致病真菌属Alternaria、Fusarium和Cladosporium有关，有益 菌 Pseudomonas、Methylobacterium-Methylorubrum、Curtobacterium、Hymenobacter、Golubevia、Acremonium 等的相对丰度也在 W. anomalus 处理后发生重要变化。W. anomalus 可能通过降低致病真菌属的丰度和调控有益真菌和细菌的丰度从而控制桃果采后病害的发生。
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