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梨果实对炭疽病和轮纹病抗性生理的研究

作　者: 赵梅
导　师: 张绍铃
学　校: 南京农业大学
专　业: 果树学
关键词: 梨 炭疽病 轮纹病 抗性生理 酚类物质 保护酶
分类号: S436.612.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


为进一步了解梨果对炭疽病和轮纹病的抗性机制,本研究主要评价了不同品种梨果对炭疽病菌和轮纹病菌抗的扩展能力,并重点探讨不同抗性品种梨果接种炭疽病菌和轮纹病菌后生理生化的变化,尤其是酚类物质的变化,为进一步揭示梨炭疽病和轮纹病抗性机理提供理论依据。为顺利开展梨果实抗性生理生化研究,本研究首先对梨幼果多酚提取方法进行优化,同时利用高效液相色谱对梨果实酚类物质的成分和含量进行了系统的分析,明确酚类物质在不同梨品种中分布情况。结果表明：1、采用正交试验对梨幼果果肉多酚物质提取工艺进行优化,并利用高效液相色谱法(HPLC)测定其多酚物质组成。提取温度和乙醇浓度对梨幼果多酚得率影响较为显著,梨幼果多酚最佳提取工艺组合为：乙醇浓度60%,提取温度70℃,提取时间2h,提取料液比1：30(g/mL),依照此工艺提取梨幼果多酚得率可达到1.47mg/g；从梨幼果中鉴定出熊果苷、表儿茶素、绿原酸、香草醛等9种酚类物质,其中熊果苷含量最高,为总含量的74.1%。2、利用高效液相色谱法对12个品种梨果实中酚类物质组分及含量进行研究,在所测的12个品种中,有3个品种检测到10种酚类物质,3个品种检测到9种酚类物质,剩余6个品种检测到8种酚类物质。同一种酚类物质在不同品种中含量变化范围较大,其中香草醛最高值是最低值的44倍,咖啡酸最高值是最低值的20倍。在测定的酚类物质中,绿原酸含量最高,达到62.2%,是主要的酚类物质,其次为儿茶素、表儿茶素,分别为2.87mg/100g、1.52mg/100g,也是梨果实中重要的酚类物质。根皮苷和槲皮素含量最低,分别为0.04mg/100g、0.05mg/100g。对梨果实中各酚类物质及其总含量进行相关性分析,结果表明,绿原酸与所测酚类物质的总含量呈极显著正相关,相关系数高达0.954**,各个酚类物质之间也存在一定的相关性。3、以抗性高的品种‘红那禾’和抗性低的品种‘色尔克甫’为材料,研究其接种炭疽病菌和轮纹病菌后总酚、过氧化氢含量及四种保护酶活性的变化。研究结果发现,‘红那禾’健康果肉总酚含量是‘色尔克甫’含量的4倍之多,在接种炭疽病菌或轮纹病菌后,‘红那禾’上升幅度较小,而‘色尔克甫’上升幅度较大,但在发病期间其含量一直低于‘红那禾’：接种病菌后,‘色尔克甫’果肉中H202含量一直上升,且上升幅度较大,而‘红那禾’果肉中H202含量变化相对稳定；接菌后,‘红那禾’前期SOD活性上升速度比‘色尔克甫’迅速：‘红那禾’CAT活性受病菌的影响较小,而‘色尔克甫’CAT活性受病菌的影响较大,前期变化缓慢,后期呈现明显的下降趋势：接种炭疽病菌,‘红那禾’和‘色尔克甫’两个品种POD活性都呈现先上升后下降再上升的变化趋势,但‘红那禾’下降时间晚于‘色尔克甫’,接种轮纹病菌,‘色尔克甫’开始呈现下降趋势,后期才呈现缓慢上升的趋势,‘红那禾’呈现先上升后下降再上升的变化趋势。两个抗性不同的梨品种在接种炭疽病菌或轮纹病菌后,PPO活性总体低于对照,其中抗性低的品种更甚。由此表明,总酚、H202、四种保护酶在梨果实受病菌侵染过程中,都具有重要作用。4、以抗性高的品种‘红那禾’和抗性低的品种‘色尔克甫’为材料,研究其接种炭疽病菌和轮纹病菌后酚类物质成分和含量的变化,结果表明,‘红那禾’健康果实中酚类物质总含量及各个酚类物质含量分别比‘色尔克甫’高。其中,咖啡酸、表儿茶素、香草醛、绿原酸分别是‘色尔克甫’的5.54倍、4.71倍、3.79倍、3.65倍。抗性高的品种在接种炭疽病菌或轮纹病菌后,多种酚类物质在病害发展过程中下降较多,其与抑制病原菌的生长有密切关系。研究还发现,减少的酚类物质多数在后期含量增加,以进一步抵抗病原菌的侵害。而抗性低的品种在接种炭疽病菌和轮纹病菌后分别有3种(咖啡酸、表儿茶素、芦丁)和7种酚类物质(咖啡酸、表儿茶素、香草醛、芦丁、儿茶素、阿魏酸、绿原酸)在病害发生过程中不断增加,说明在病害发生后,这些酚类物质能够在病健交界处、病斑部位积累,对抵御病害有一定作用。所测两个品种健康果肉中均未检测到槲皮素,接种炭疽病菌和轮纹病菌后,在病健交界处和病斑部位分别检测出来。5、对101个梨品种成熟果实抗炭疽病菌和轮纹病菌扩展能力进行评价、聚类分析,并对其抗病菌扩展能力与生理指标作相关分析。聚类分析结果表明,101个梨品种果实对两种病菌抗扩展能力均可分为五类即抗扩展性强、较强、中等、较弱、弱。其中对炭疽病菌和轮纹病菌抗扩展性中等的品种最多,分别占供试品种40.6%和35.6%,而对这两种病菌抗扩展性弱的品种最少,分别占供试品种5.9%和2.0%。相关分析表明,果肉总酚含量分别与果实抗炭疽病菌和轮纹病菌的扩展能力呈极显著和显著正相关：果肉石细胞含量与果实对这两种病菌抗扩展的能力均呈正相关,其中与轮纹病达到极显著水平。

全文目录


目录  4-8
摘要  8-10
ABSTRACT  10-14
缩略词  14-15
引言  15-16
第一章 文献综述  16-24
  1 梨炭疽病和梨轮纹病的研究  16-17
    1.1 梨炭疽病的研究  16
    1.2 梨轮纹病的研究  16-17
  2 梨品种对炭疽病和轮纹病的抗性研究  17
  3 病原真菌的致病机制研究  17-18
    3.1 降解酶  17-18
    3.2 毒素  18
  4 植物抗病性研究  18-24
    4.1 结构抗性的研究  19
    4.2 生化抗性的研究  19-24
      4.2.1 酚类物质与植物抗病性  19-21
      4.2.2 木质素与植物抗病性  21
      4.2.3 过氧化氢与植物抗病性  21-22
      4.2.4 防御酶与植物抗病性  22-24
第二章 梨幼果多酚提取工艺优化及其成分分析  24-34
  摘要  24
  1 材料和方法  24-26
    1.1 实验材料  24
    1.2 方法  24-26
      1.2.1 梨幼果多酚含量的测定  25
      1.2.2 梨幼果多酚得率的计算  25
      1.2.3 梨幼果多酚提取的单因素分析  25
      1.2.4 梨幼果多酚提取的正交试验  25-26
      1.2.5 梨幼果酚类物质HPLC分析  26
      1.2.6 数据统计分析  26
  2 结果与分析  26-31
    2.1 提取条件的单因素试验  26-29
      2.1.1 乙醇浓度对梨幼果多酚得率的影响  26-27
      2.1.2 提取时间对梨幼果多酚得率的影响  27-28
      2.1.3 提取温度对梨幼果多酚得率的影响  28-29
    2.2 正交试验优化梨幼果多酚提取条件  29-31
    2.3 梨幼果多酚物质HPLC分析结果  31
  3 小结  31-34
第三章 不同品种梨果实中酚类物质组分及含量分析  34-40
  摘要  34-35
  1 材料和方法  35
    1.1 实验材料  35
    1.2 实验方法  35
      1.2.1 样品采集与处理  35
      1.2.2 梨果肉酚类物质HPLC分析  35
      1.2.3 数据处理  35
  2 结果与分析  35-39
    2.1 不同品种梨果肉中酚类物质组分及含量  35-38
    2.2 梨果实中酚类物质组分的相关性分析  38-39
  3 讨论  39-40
第四章 梨炭疽病菌和轮纹病菌对梨果实生理生化指标变化的影响  40-64
  第一节 梨炭疽病菌和轮纹病菌对梨果实总酚、H_2O_2及保护酶活性变化的影响  40-54
    摘要  40-41
    1 材料和方法  41-42
      1.1 实验材料  41
      1.2 实验方法  41-42
        1.2.1 样品采集  41
        1.2.2 接种方法  41
        1.2.3 不同梨品种的抗性鉴定  41-42
        1.2.4 生化指标测定  42
        1.2.5 数据处理  42
    2 结果与分析  42-51
      2.1 不同梨品种抗性鉴定  42-43
      2.2 梨接种炭疽病菌和轮纹病菌后总酚含量的变化  43-44
      2.3 梨接种炭疽病菌和轮纹病菌后H_2O_2含量的变化  44-46
      2.4 梨接种炭疽病菌和轮纹病菌后酶活性的变化  46-51
        2.4.1 梨接种炭疽病菌和轮纹病菌后CAT活性的变化  46-47
        2.4.2 梨接种炭疽病菌和轮纹病菌后SOD活性的变化  47-48
        2.4.3 梨接种炭疽病菌和轮纹病菌后POD活性的变化  48-50
        2.4.4 梨接种炭疽病菌和轮纹病菌后PPO活性的变化  50-51
    3 讨论  51-54
  第二节 梨炭疽病菌和轮纹病菌对梨果实酚类物质变化的影响  54-64
    摘要  54-55
    1 材料和方法  55-56
      1.1 实验材料  55
      1.2 实验方法  55-56
        1.2.1 样品采集  55
        1.2.2 接种方法  55
        1.2.3 梨果肉酚类物质HPLC分析  55
        1.2.4 数据处理  55-56
    2 结果和分析  56-61
      2.1 不同抗性梨品种接种炭疽病菌后酚类物质变化  56-58
      2.2 不同抗性梨品种接种轮纹病菌后酚类物质变化  58-61
    3 讨论  61-64
第五章 梨成熟果实对炭疽病菌和轮纹病菌抗扩展能力的评价  64-74
  摘要  64-65
  1 材料和方法  65-66
    1.1 实验材料  65
    1.2 实验方法  65-66
      1.2.1 样品采集  65
      1.2.2 接种方法  65
      1.2.3 果实主要生理指标测定  65
      1.2.4 数据处理  65-66
  2 结果和分析  66-72
    2.1 不同梨品种果实对炭疽病菌和轮纹病菌抗扩展能力及其生理指标变化特点  66-70
    2.2 不同梨品种果实对炭疽病菌和轮纹病菌的抗扩展能力的聚类分析  70-71
    2.3 梨果实对炭疽病菌和轮纹病菌的抗扩展能力与其主要生理指标相关性分析  71-72
  3 讨论  72-74
全文结论  74-76
全文创新点  76-78
参考文献  78-86
致谢  86-88
在读期间发表和投稿的学术论文  88

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中图分类: > 农业科学 > 植物保护 > 病虫害及其防治 > 园艺作物病虫害及其防治 > 果树病虫害 > 仁果类病虫害 > 梨病虫害 > 病害
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