果蔬采后病理及病害的控制研究现状及发展趋势
农作物病虫害综合防治的发展趋势
农作物病虫害综合防治的发展趋势随着全球气候变化和人口增长的挑战，农作物病虫害给粮食安全和环境可持续性带来了巨大压力。
传统的单一防治手段已经无法满足当今复杂多变的状况，因此，农作物病虫害综合防治成为了当前和未来的发展趋势。
本文将探讨农作物病虫害综合防治的发展趋势，并讨论其中的关键因素。
一、生物防治的兴起和创新生物防治作为一种环境友好、可持续的防治方式，受到了越来越多的关注。
通过利用天敌、捕食者和微生物等生物资源来控制病虫害的发生，可以减少化学农药的使用，降低环境污染。
近年来，随着对生态系统的深入了解和生物技术的发展，生物防治逐渐成为农作物病虫害综合防治的重要组成部分。
生物防治的创新技术也在不断涌现。
例如，基因工程技术的应用可以生产具有抗虫性或抗病性的转基因作物，为农作物提供了长期的抗病虫害能力。
此外，利用基因编辑技术也可以精确改变农作物的基因组，增强其抵抗病虫害的能力。
这些技术的发展将进一步推动农作物病虫害综合防治的进程。
二、智能化农业的发展与应用智能化农业的兴起给农作物病虫害综合防治带来了新的机遇。
通过无人机、遥感技术和物联网等技术手段，可以实时监测农作物的生长状况和病虫害发生情况。
同时，利用人工智能和大数据分析，可以对农作物病虫害进行准确预测和精细管理，有针对性地制定防治策略，提高防治效果。
智能化农业的应用还包括智能喷洒、智能施药等技术，可以实现对农药的准确投放，减少浪费和环境风险。
同时，还可以利用物联网技术实现设备之间的互联互通，提高工作效率和农作物病虫害监测的准确性。
三、可持续农业的倡导和实践可持续农业是农作物病虫害综合防治的重要方向之一。
通过合理的农作物轮作、土壤管理和耕作方式选择等手段，可以改善土壤质量和农作物的自然抵抗力，减少病虫害的发生。
同时，推广有机农业和农业生态系统恢复也能够减少化学农药的使用，促进农业的可持续发展。
四、全球合作与经验分享农作物病虫害是全球性的问题，任何国家和地区都需要面对。
果树病虫害防治的现状及防治措施
果树病虫害防治的现状及防治措施果树病虫害是农业生产中常见的问题之一，对果树的健康生长和丰产产生很大的影响。
下面将从果树病虫害防治的现状和防治措施两个方面进行论述。
1.病虫害种类繁多：果树受到的病虫害种类非常多样，包括常见的果实腐烂、果树皮肤病、果树叶片病、果树干腐病等。
这些病虫害对果树造成的伤害不仅影响果实的质量和产量，还使果树的健康状况受到威胁。
2.病虫害防治手段相对滞后：目前，果树病虫害的防治手段相对滞后，病虫害的防治主要依靠农药的应用。
但过度使用农药导致农药残留问题越来越严重，给人们的健康和环境带来潜在危害。
亟需研发出环境友好型和低毒、高效的病虫害防治手段。
3.病虫害防治技术普及较低：由于果树病虫害的防治技术较为复杂，农民普遍缺乏相应的专业知识和技能。
加之病虫害的发生受到气候、土壤、品种等多种因素的影响，病虫害防治技术的有效性受到一定限制。
需要加强对农民的培训，提高他们对病虫害防治技术的掌握程度。
1.生态防治：生态防治是一种主张通过促进生态系统健康和平衡来防治病虫害的方法。
通过增加果树的抗病虫性、调整果园生态系统，改变病虫害的发生和发展环境，达到控制病害发生的目的。
合理配置果园生态系统的结构，提高果树的自然抗病虫性，增加不同种类的有益昆虫，控制果园的气候和湿度等。
2.物理防治：物理防治是利用物理手段防治病虫害，包括病虫害防治环境的改善、果树的修剪和采摘等。
果园环境的改善可以通过清除果园周围的杂草和病虫害源，减少病虫害的传播和繁殖。
果树的修剪可以通过剪除受感染的部分和弱枝，减少病虫害的发生和蔓延。
采摘果实时，要注意将虫害果实及时清除，减少病虫害在果园中的传播。
3.生物防治：生物防治是指利用天敌、天然杀菌剂等生物手段防治病虫害。
通过引入天敌控制病虫害数量，或者使用杀菌剂控制病菌繁殖和传播，达到病虫害的防治目的。
这种方法对环境友好，对农产品安全无污染，并且能够保护生物多样性。
果树病虫害防治是农业生产中非常重要的一环。
蔬菜病虫害防治现状及措施
蔬菜病虫害防治现状及措施作者：刘雯雯来源：《吉林蔬菜》2024年第02期1蔬菜病虫害防治现状1.1病虫害类型较多：大众对蔬菜食用需求越来越高，蔬菜种植品种各有不同，所产生的病虫害问题各有差异，常见的地老虎、白绢病、炭疽病、叶斑病、菜青虫、蚜虫等，而且各种病虫害的防控措施也各不相同，对蔬菜产业的病虫害防控提出严峻考验。
1.2过度使用农药：一旦发生病虫害，许多种植户采用方法是大量使用农药。
虽然可较好减轻病虫害带来的危害，但会对生态环境造成严重污染，还会引起蔬菜中的农药残留超标，对人体健康有很大危害，还会导致害虫对杀虫剂的抗性增强，从而降低农药的使用效率。
此外，部分人员缺乏对病虫害的认识，蔬菜在正常成长过程中出现一些问题，就片面认为是病虫害，盲目使用农药，导致出现更严重的生长问题。
1.3病虫害预防意识有待增强：采取合适的病虫害预防对策，在病虫害发生前进行有效防控，既能有效降低病虫害问题发生率，又能节省病虫害防控成本投入，提供稳定安全的生长环境。
在蔬菜种植的每个环节，都有许多办法可减少病虫害爆发概率，良好的管理和种植技术，可避免发生许多病虫害。
病虫害防控意识薄弱是目前面临的一大难题，许多农户过度侧重于病虫害治疗，发现病虫害问题后，多数会选择施用药剂，对病虫害预防没有足够的关注，并未意识到病虫害预防更为重要。
2蔬菜病虫害防治措施2.1生物防治：对蔬菜病虫害进行生物防治，具体可应用以下三方面措施：①性信息素诱捕与迷向技术，具体是利用性信息素模拟、释放、穿透等手段，高效地诱杀成虫，并可高效干扰其交配活动。
利用性信息素诱捕，可实现对斜纹夜蛾、甜菜夜蛾等鳞翅目害虫的有效防控，可全面有效地诱杀雄性成虫，从而有效抑制其后代的数量。
迷向技术主要用于防治小菜蛾、食心虫等，通过释放性信息素，高效干扰其交配活动达到抑制害虫繁殖的目的。
②借用天敌捕杀害虫。
在长治市地区环境许可的情况下，可以在大棚内投放有害生物天敌，集中捕杀害虫。
我国果蔬采后生理学进展
我国果蔬采后生理学进展果蔬采后生理学研究对于提高果蔬的贮藏寿命、保持其营养价值和经济价值具有重要意义。
我国是果蔬生产大国，果蔬采后生理学研究不仅关系到农业经济的发展，还直接影响着人民群众的日常生活。
近年来，我国在果蔬采后生理学领域取得了显著进展，但仍面临一些挑战。
本文将对我国果蔬采后生理学的研究现状、热点、困境与挑战进行分析，并探讨未来的研究方向和重点。
我国果蔬采后生理学研究现状经过多年的发展，我国果蔬采后生理学研究已经形成了较为完善的研究体系。
目前，我国果蔬采后生理学研究主要涉及以下方面：果蔬采后生理生化机制：研究果蔬在采后过程中的生理生化变化，包括呼吸作用、蒸腾作用、成熟与衰老等过程。
果蔬采后病害控制：针对果蔬采后常见的病害问题，研究有效的防控措施，包括化学保鲜剂、生物保鲜剂等的应用。
我国果蔬采后生理学研究热点随着科学技术的发展，我国果蔬采后生理学研究不断深入，以下领域成为研究热点：基因组学在果蔬采后生理学中的应用：通过基因组学手段研究果蔬在采后过程中的基因表达变化，有助于深入了解果蔬的衰老机制，为贮藏保鲜提供理论支持。
代谢组学在果蔬采后生理学中的应用：代谢组学的是生物体受环境刺激或基因改变引起的代谢产物的动态变化，将其应用于果蔬采后生理学研究，有助于揭示果蔬贮藏过程中的代谢变化和营养价值的衰减过程。
我国果蔬采后生理学研究困境与挑战尽管我国果蔬采后生理学研究取得了显著进展，但仍存在一些问题和挑战：基础研究薄弱：与国际先进水平相比，我国在果蔬采后生理学的基础研究方面还存在不足，这限制了我们在该领域的进一步发展。
技术手段缺乏：虽然基因组学、代谢组学等新技术为果蔬采后生理学研究带来了新的机遇，但我国在相关技术手段的应用方面尚存在较大差距。
农业与科教结合不紧密：在农业生产和科教方面，我国果蔬产区和科教单位之间的不够紧密，导致部分研究成果难以转化为实际应用。
总体来看，我国果蔬采后生理学研究已经取得了显著进展，但仍面临诸多挑战。
农作物病害防治现状及未来发展趋势
农作物病害防治现状及未来发展趋势农作物病害是农业生产中的一大难题，它不仅直接影响着农民的收入和粮食安全，还对环境和生态系统造成了不可忽视的影响。
因此，农作物病害防治一直是农业科学研究的重要领域之一。
本文将从现状和未来发展趋势两个方面来探讨农作物病害防治的问题。
首先，我们来看一下农作物病害防治的现状。
目前，农作物病害防治主要依靠化学农药来控制。
化学农药具有快速、有效的优点，可以迅速杀死病虫害，保护农作物的生长。
然而，长期以来过度使用化学农药导致了一系列问题，如残留物对人体健康的影响、环境污染等。
此外，病虫害对化学农药的抗药性也逐渐增强，使得化学农药的防治效果逐渐减弱。
因此，单纯依靠化学农药已经不能满足农作物病害防治的需求。
为了解决这个问题，农业科学家们开始转向生物防治。
生物防治是利用天敌、寄生菌、细菌等自然界中的生物来控制农作物病害的一种方法。
相比化学农药，生物防治具有环保、安全、可持续的优势。
例如，可以利用昆虫天敌来控制害虫的数量，而不会对环境造成污染。
此外，还可以利用寄生菌和细菌来控制农作物病害的发生。
这些生物防治方法在一定程度上取得了成功，但仍然存在一些技术难题和应用问题，需要进一步研究和改进。
未来，农作物病害防治的发展趋势将是综合利用各种方法来控制病虫害的发生。
除了化学农药和生物防治，还可以利用遗传改良、生物技术等手段来提高农作物的抗病性。
遗传改良可以通过选择和育种来培育出抗病性强的品种，从根本上减少病害的发生。
生物技术则可以利用基因工程等手段来增强农作物的抗病性，使其能够抵御各种病害的侵袭。
这些方法的综合应用将为农作物病害防治提供更加有效的手段。
此外，随着科技的不断发展，农作物病害防治也将迎来更多创新和突破。
例如，利用大数据和人工智能技术可以实现对病虫害的精准监测和预测，及时采取相应的防治措施。
同时，利用无人机和遥感技术可以对农田进行高效的巡查和监测，及时发现病害的发生。
这些新技术的应用将大大提高农作物病害防治的效率和精度。
果蔬采后病理及病害的控制研究现状及发展趋势
果蔬采后病理及病害的控制研究现状及发展趋势摘要：本文主要对果蔬采后主要病原菌及侵染过程做了介绍，主要介绍了酵母类抗菌剂防病害的生物防治方法，并对微生物种类、拮抗机理及生物防治应用前景进行了介绍。
关键词：采后病理；酵母菌类抗菌剂；病害侵染；微生物防治；1.前言影响食品食用安全性的最主要因素是化学农药残留。
天然植物成分(精油和植物提取物)、生物药剂( 酵母和细菌类拮抗菌)和非选择性生物杀菌剂(碳酸钠、碳酸氢钠、活性氯、山梨酸)等防治果蔬采后病害的技术已越来越受到关注。
本文重点介绍微生物抗菌剂防治果蔬采后病害的一些研究进展。
迄今为止，已从苹果、柑橘、梨、桃、猕猴桃等10余种水果中筛选出几十种拮抗微生物，目前商品化应用的主要有：丁香假单胞杆菌、枯草芽胞杆菌、酵母菌中的季也蒙毕赤酵母菌、哈氏木霉、白粉寄生菌[1~2]。
果蔬采后病害造成的腐烂损失十分巨大。
据统计报道, 发达国家为l0%～30%, 发展中国家则高达40%～50%。
长期以来防治果蔬采后病害主要依靠化学杀菌剂, 然而, 连续使用化学杀菌剂易使病原真菌产生抗药性, 易造成环境污染, 且危害公众健康。
上世纪80 年代中期开始, 在农作物大田病害生物防治蓬勃发展的带动下, 生物防治果蔬采后病害成为研究热点[3～4]。
果实采后病原性腐败的生物防治技术是近年来国外发展起来的极具前途的绿色防腐技术，主要原理是利用微生物之间的拮抗作用，通过改变果实表面微生态环境，促进病原微生物拮抗菌的繁殖，达到抑制病原微生物生长，减少腐败的目的[1]该技术安全环保性能优越，越来越受到普遍欢迎可以预见，采用生物防治将是今后果蔬防腐保鲜技术的发展方向果蔬采后病害的生物防治因其无毒无害不污染环境，深受人们的重视与欢迎。
2. 果蔬采后主要病原菌及侵染过程2.1主要病原菌引起蔬菜采后腐烂的病原菌主要有真菌、细菌、病毒和原生动物，其中以真菌和细菌性病原菌为主[5~6]。
2.1.1 真菌真菌是最主要和最流行的病原微生物，侵染广，危害大，是造成果菜类在贮藏运输期间损失的重要原因。
农作物病虫害综合防治技术的发展趋势与展望分析
农作物病虫害综合防治技术的发展趋势与展望分析农作物病虫害是农业生产中常见的问题之一，严重影响着农作物的产量和质量。
随着科技的发展和农业现代化的推进，农作物病虫害综合防治技术也在不断发展和进步。
下面将从农作物病虫害综合防治技术的发展趋势、研究热点和展望三个方面进行分析。
农作物病虫害综合防治技术的发展趋势是自然治疗和生物防治技术的快速发展。
传统的农药防治有害虫和病原菌的方式存在毒副作用和环境污染问题，而自然治疗注重利用自然界的生物种群和其与害虫之间的关系，采取植物调节方式、引入天敌等自然方式进行病虫害综合防治。
生物防治技术注重利用微生物和生物制剂进行防治，对于某些特定的害虫和病原菌有很好的效果。
农作物病虫害综合防治技术的研究热点主要集中在以下几个方面。
首先是基于遗传学的防治技术研究。
随着基因测序和遗传改良技术的发展，科学家们可以更好地研究农作物抗病虫性状的遗传基础，并通过基因编辑和转基因技术改良农作物的抗病虫性，提高农作物的防病能力。
其次是利用大数据和人工智能技术进行病虫害预测和监测。
通过收集和分析大量的农作物病虫害数据，结合人工智能算法，可以提前预测和预警农作物的病虫害情况，及时采取措施进行防治。
再次是有机农业和绿色农业的发展。
有机农业注重生态农业的发展，通过合理的生态调控和无农药、无化肥的生产方式，保护环境和生态系统，降低农作物病虫害的发生。
展望未来，农作物病虫害综合防治技术将进一步发展和完善。
一方面，随着科技的进步和农业信息化的推进，农业生产的数字化和智能化程度将更高，农作物病虫害综合防治技术也将得到更好的应用。
另一方面，随着全球气候变化和环境污染的加剧，农作物病虫害的种类和数量也在不断增加，对农作物病虫害综合防治技术提出了更高的要求。
因此，在未来的研究中，需要加大对新型农药的研发和应用，注重生物多样性的保护和利用，探索和发展新的农作物病虫害综合防治技术。
总之，农作物病虫害综合防治技术的发展趋势是自然治疗和生物防治技术的快速发展。
果蔬采后品质变化生理生化机制及保鲜技术研究进展
学年论文学生姓名朱鸿淼学号191302110 学院生命科学学院专业生物技术题目果蔬采后贮藏品质劣变生理生化机制研究现状指导教师宋虎卫2015 年11 月果蔬采后贮藏品质劣变生理生化机制研究现状摘要：果品蔬菜采后生理衰老是制约其贮藏保鲜的重要因素，同时由于人们生活质量的提高和外贸输出的增加等原因，探明果蔬采后生理变化规律对于开发果蔬、贮藏保鲜新技术、延长贮藏保鲜期尤为重要。
该文综述了国内外关于果蔬采后呼吸生理、乙烯生理以及活性氧代谢等相关研究现状，以及冷害、高氧、多胺等因素对其的影响，在相关保鲜贮藏技术方面的应用，并展望了果蔬采后生理研究前景。
关键词:果蔬；采后生理；现状；Research on the physiological and biochemical mechanism of storage quality deterioration of fruits and vegetablesAbstract: Fruits and vegetables after harvest physiology senescence is an important factor restricting its Preservation,at the same time due to increased output and foreign trade increased quality of life reasons, after proven postharvest physiology variation for the development of fruits and vegetables, storage of new technology to extend the storage and preservation is of particularly importance.T his paper reviews the research status related respiratory physiology, physiological and active oxygen metabolism of ethylene and other well on postharvest,and the impact of cold injury, hyperoxia, polyamines and other factors on this, p plication of the technical aspects related to the preservation storage and the prospect of postharvest physiology research prospects.Keywords:Fruits and vegetables; Postharvest physiology；Status quo.目录1，前言.................................................................................................................2，果蔬采后生理研究的发展过程 (4)3，果蔬采后品质变化的生理生化机制的研究现状 (3)3.1 采后主要的生理变化 (4)3.1.1 品质变化...........................................................................................................3.1.2 呼吸作用..........................................................................................................3.1.3 蒸腾作用..........................................................................................................3.1.4 乙烯生成..........................................................................................................3.1.4 活性氧代谢..........................................................................................................3.2 影响采后贮藏期的因素........................................................................................ ..3.2.1 温度..........................................................................................................3.2.2 湿度………………………………………....................................................3.2.3 气体成分 (6)3.2.4 机械伤害 (7)3.2.5 1-MCP ..........................................................................................................3.2.6 赤霉素处理..........................................................................................................3.2.7 主要挥发性物质.......................................................................................................... 3.2.8 脂氧合酶..........................................................................................................3.2.9 叶绿素降解..........................................................................................................3.2.10 内源总抗氧化活性的变化...............................................................................................3.2.11 失水..........................................................................................................4 研究结果在果蔬保鲜贮藏方面的技术应用 (8)5 发展展望.........................................................................................................参考文献 (10)致谢 ..........................................................................................................附录A ..........................................................................................................1 前言采后生理是研究鲜活园艺产品( 水果、蔬菜和花卉) 采后生理生化的变化规律及其调节控制机制, 是制定鲜活园艺产品储藏保鲜的理论基础[1]。
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果蔬采后病理及病害的控制研究现状及发展趋势摘要：本文主要对果蔬采后主要病原菌及侵染过程做了介绍，主要介绍了酵母类抗菌剂防病害的生物防治方法，并对微生物种类、拮抗机理及生物防治应用前景进行了介绍。
关键词：采后病理；酵母菌类抗菌剂；病害侵染；微生物防治；1.前言影响食品食用安全性的最主要因素是化学农药残留。
天然植物成分(精油和植物提取物)、生物药剂( 酵母和细菌类拮抗菌)和非选择性生物杀菌剂(碳酸钠、碳酸氢钠、活性氯、山梨酸)等防治果蔬采后病害的技术已越来越受到关注。
本文重点介绍微生物抗菌剂防治果蔬采后病害的一些研究进展。
迄今为止，已从苹果、柑橘、梨、桃、猕猴桃等10余种水果中筛选出几十种拮抗微生物，目前商品化应用的主要有：丁香假单胞杆菌、枯草芽胞杆菌、酵母菌中的季也蒙毕赤酵母菌、哈氏木霉、白粉寄生菌[1~2]。
果蔬采后病害造成的腐烂损失十分巨大。
据统计报道, 发达国家为l0%～30%, 发展中国家则高达40%～50%。
长期以来防治果蔬采后病害主要依靠化学杀菌剂, 然而, 连续使用化学杀菌剂易使病原真菌产生抗药性, 易造成环境污染, 且危害公众健康。
上世纪80 年代中期开始, 在农作物大田病害生物防治蓬勃发展的带动下, 生物防治果蔬采后病害成为研究热点[3～4]。
果实采后病原性腐败的生物防治技术是近年来国外发展起来的极具前途的绿色防腐技术，主要原理是利用微生物之间的拮抗作用，通过改变果实表面微生态环境，促进病原微生物拮抗菌的繁殖，达到抑制病原微生物生长，减少腐败的目的[1]该技术安全环保性能优越，越来越受到普遍欢迎可以预见，采用生物防治将是今后果蔬防腐保鲜技术的发展方向果蔬采后病害的生物防治因其无毒无害不污染环境，深受人们的重视与欢迎。
2. 果蔬采后主要病原菌及侵染过程2.1主要病原菌引起蔬菜采后腐烂的病原菌主要有真菌、细菌、病毒和原生动物，其中以真菌和细菌性病原菌为主[5~6]。
2.1.1 真菌真菌是最主要和最流行的病原微生物，侵染广，危害大，是造成果菜类在贮藏运输期间损失的重要原因。
蔬菜采后病原真菌以霉菌为主，表现症状为组织变色、斑块、腐败、干缩、变质等。
其中鞭毛菌亚门有腐霉、疫霉和霜疫霉菌，如引起瓜类和菜豆荚的绵腐病，瓜类和茄果类疫病等。
接合菌亚门有根霉、毛霉等，如引起草莓的软腐病等。
子囊菌亚门有小丛壳、囊孢壳、间座壳、核盘菌和链核盘菌等，如炭疽病、焦腐病、蒂腐病、褐腐病、黑腐病等。
担子菌亚门没有蔬菜贮藏期间的重要病原真菌，仅有亡革菌引起的草莓干腐病和菜豆荚腐病，小核菌引起的韭黄烂叶病等。
半知菌亚门有葡萄孢霉、木霉、青霉、曲霉、镰刀菌、交链孢等，如灰霉病、青绿霉病、酸腐病、褐腐病、炭疽病、焦腐病、黑斑病等。
2.1.2 细菌主要造成叶用蔬菜的腐烂。
症状有组织坏死、萎蔫和畸形。
引起蔬菜采后腐烂的细菌主要是：软腐病杆菌引起蔬菜软腐病，黑胫病杆菌引起马铃薯黑胫病和叶菜黑腐病，边缘假单胞杆菌引起芹菜、莴苣和甘蓝腐烂，枯草芽孢杆菌在30～40 ℃下引起番茄软腐，多黏芽孢杆菌在37 ℃下引起马铃薯、洋葱和黄瓜腐烂。
2.2 病菌的侵染过程2.2.1 采前侵染有许多病原菌在田间或生长期就侵入果实，长期潜伏在内，并不表现症状，直到果实成熟采收和环境条件适合时才发病，如洋葱灰霉病菌是在田间入侵洋葱叶内，随着采收自上而下进入鳞茎，贮藏期间大量发病。
主要是加强采前田间管理，清除病源，减少侵染。
2.2.2 采后侵染许多病菌的生活周期在田间完成，采前以孢子形式存在于果面，采后环境条件适宜时孢子萌发，通过伤口或皮孔直接侵入，迅速发病，引起果实腐烂。
如采后通过伤口或皮孔直接侵染果实的草莓灰霉病菌。
2.2.3 伤口侵染大多数蔬菜贮藏期间的病害都与各种伤害紧密相关，新鲜伤口的营养和湿度为病菌孢子的萌发和入侵提供了有利条件。
冷害的冻伤，昆虫的虫伤，采收时的机械伤，以及贮运过程中的各种碰伤、擦伤等都是病菌入侵的门户。
青霉属、根霉属、葡萄孢霉属、地霉属和欧氏杆菌属都是从伤口入侵，焦腐病菌主要从果蒂细胞受损处入侵，冻伤则加速各种腐烂病的发生。
2.2.4 直接侵染有的病菌可从果实表面的皮孔直接入侵，或分泌毒素，破坏果皮组织，引起果实腐烂。
如甜菜的黑腐病菌、草莓的灰霉病菌等都可通过接触传染，在贮藏期间迅速蔓延。
3.微生物防病的机理及条件3.1.作用机理果蔬采后病害生物防治拮抗机理主要有抗生、竞争、寄生及诱导抗性等[7~9] 3.1.1 抗生作用通过拮抗微生物分泌抗菌素来抑制病原菌。
如枯草芽孢杆菌分泌伊枯草菌素; 洋葱假单胞杆菌产生吡咯烷酮类抗菌素; 木霉产生吡喃酮等[10]。
能够产生抗菌素的微生物主要是细菌, 且抗菌素多种多样, 不仅同一种细菌可以产生多种抗菌素, 而且一种抗菌素也可由多种细菌产生。
自1945 年Johnson 等报道枯草芽孢杆菌产生拮抗物质以来, 人们已从枯草芽孢杆菌的不同菌株中分离出几十种抗菌物质, 这些抗菌物质是一类从简单分子到复杂化合物, 即从杆菌肽、大环脂到类似噬菌体颗粒等不同成份组成的物质, 也有一部分低分子量抗菌素、蛋白性抗菌物质。
利用微生物(拮抗菌) 防病的基本条件是拮抗菌必须抢先占据病原菌的侵染部位,并快速繁殖成为主导菌。
大部分果蔬的采后腐烂是由伤口侵染的病原菌引起的, 目前, 果蔬采后病害的微生物防治研究主要集中在筛选能够抵抗由伤口侵染的病原菌的拮抗菌。
病原菌孢子从产品表面伤口侵入的过程很快(一般在24 h 之内) , 因此, 拮抗菌在伤口部位的快速繁殖和生长非常关键。
一般而言,筛选出的拮抗菌需要具备下列基本特点: (1)能在产品表面和伤口快速繁殖成主导菌; (2)在产品表面伤口上快速生长; (3) 能够充分利用伤口部位的低水平养分; (4) 能适应比较广泛的温度、湿度和pH 值的生存环境; (5)在病原菌的侵染部位比病原菌更快地繁殖和生长。
关于拮抗菌筛选方面, Wilson 等设计了一种优选酵母类拮抗菌的方法。
这种方法主要是将洗涤果蔬表面的水滴入果蔬的伤口, 再接种病原菌孢子。
培养数天后, 从没有发生病原菌感染的伤口分离拮抗菌, 并根据Dro by 等的方法进行拮抗菌培养、分离纯化和抗菌试验。
研究结果表明, 许多酵母菌能在果蔬伤口或干燥的植物表面快速繁殖成主导菌, 并向体外分泌多糖物质, 这些物质不仅具有加强酵母菌的生存能力, 同时还有抵制病原菌侵染的作用。
这些酵母类拮抗菌一般能在低水平的营养条件下快速繁殖, 而且对普通化学杀菌剂的敏感性较小。
尽管这些酵母菌抵抗病原菌侵染的机理尚不明确, 但比较肯定的是它们的拮抗作用并不依赖于抗生物质。
3.1.2 竞争作用指物理位点、生态位点的抢占以及营养物质和氧气的竞争。
在果蔬采后病害生物防治中, 竞争作用尤为重要, 由于引起果蔬采后病害的病原菌都是非专化性的死体营养菌, 其孢子萌发及致病活动需要大量的外源养分, 通过与病原真菌竞争果实表面的营养物质及侵染位点, 从而降低果蔬表面病原真菌数量。
已报道的众多酵母菌和类酵母菌主要以此作为生物防治基础, 酵母菌菌体繁殖速度快, 可迅速扩大种群数量,占据病原真菌的侵染位点, 阻止病原菌的侵入。
3.1.3寄生作用以吸附生长、缠绕、侵入、消解等形式抑制病原菌。
如拮抗酵母菌分泌胞外水解酶如几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶,将真菌细胞壁的主要成分几丁质和β-1,3- 葡聚糖分别降解为几丁质单糖、二糖和寡糖, 从而破坏病原菌细胞骨架, 表现出明显的抗真菌活性[11]; 木霉菌通过侵入或穿透寄主菌丝细胞, 产生几丁质酶、葡聚糖酶以及蛋白酶、酶等一系列水解酶类, 以此消解病原菌的细胞壁。
3.1.4 诱导抗性诱导植物抗性是生物防治的一个重要方面。
植物在遭到病原物或非病原物诱导时, 常常通过木质素、胼胝体和羟脯氨酸糖的沉积、植物抗菌素的积累、蛋白质酶抑制剂和溶菌酶(几丁质酶和脱乙酰几丁质酶等)的合成来增强细胞壁的抗性, 这些过程涉及苯丙氨酸解氨酶( PAL)、过氧化酶( POD)、多酚氧化酶( PPO)与超氧化物歧化酶( SOD)等酶的活性。
拮抗菌诱导植物抗性在G-细菌如假单胞菌和真菌已有很多报道[12], 芽孢杆菌诱导植物抗性作用的报道相对较少,但已经证明诱导植物抗性也是其重要的生防机制之一。
[13~15]3.2酵母类抗菌剂防病机制方面的研究现状尽管有关拮抗菌抗病原菌侵染的机理尚不明确, 但已有越来越多的研究结果表明酵母菌能够以明显的优势在果蔬创伤部位繁殖和生长, 并向体外分泌抗菌物质, 而且还能刺激和提高果蔬组织的抗病能力。
3.2.1营养物质和生存空间的竞争拮抗菌和病原菌联合培养试验结果表明, 拮抗菌抑制病原菌的作用存在着营养竞争的机制, 具体表现为:(1)拮抗菌能抑制病原菌的孢子萌发和生长;(2)抑制病原菌的效果与拮抗菌繁殖体的密度显著相关;(3)外加养分, 可以使受到抑制的病原菌部分或完全复活。
US-7酵母菌抵抗病原菌的效果与其吸收养分的能力有着十分重要联系[16]为了抑制病原菌的侵染, 拮抗菌必须在病原菌到达以前或到达以后的很短时间内占据侵染部位。
季也蒙毕赤酵母、变黄罗伦隐球酵母、出芽短梗霉、假丝酵母、掷孢酵母都能够在果蔬伤口部位快速繁殖, 其繁殖速度明显快于病原菌, 从而造成病原菌失去了繁殖和生长的有效空间。
3.2.2 产生细胞壁降解酶在果蔬采后病害的微生物防治研究中,有关拮抗菌寄生于病原菌营养繁殖体的报道很少。
Wisniew ski等发现, 季也蒙毕赤酵母细胞似乎寄生于灰霉病菌的菌丝体内, 但只是简单地附着在青霉菌的菌丝体上。
在这些酵母细胞的外围还包裹着一层基质。
加入蛋白质变性物质或抑制微生物的呼吸作用,就会解离酵母细胞与病原菌之间的连结。
因此, 在酵母细胞表面和周围的基质中可能存在着粘连蛋白质。
与病原菌菌丝体连结的季也蒙毕赤酵母菌能够向体外分泌降解病原菌细胞壁的 -1-3-葡聚糖酶。
当这些酵母菌与灰霉病菌的菌丝体分离后就会发现, 灰霉病菌菌丝体上原先与酵母菌连结的部位出现坏死和部分细胞壁降解的区域。
酵母细胞分泌 -1-3-葡聚糖酶的能力取决于这些酵母细胞与病原菌菌丝体的紧密结合。
动力学研究表明, 酵母细胞与病原菌菌丝体和植物组织的紧密结合有利于 -1-3-葡聚糖酶的产生和分泌。
进一步研究表明, US- 7酵母细胞分泌的 -1-3-葡聚糖酶的分子量为4. 5×105, 其适宜pH值范围为4.0～5.0, 适宜的温度为50℃。
在更广泛的pH值范围(3.0～6.0),该酶活性保持在80%的水平。
50mmol / L 的葡萄糖并不影响酶的活性, 当葡萄糖浓度提高到0.5mol/ L和1.4 mol/ L时, 酶活性则分别降低了35%和64%。
[17~18]3.2.3 产生胞外活性物质Wisniew ski 等在研究拮抗菌- 病原菌互作时发现, 在果实伤口部位生长的酵母细胞外围有大量的新生物质。