【摘要】：枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)是一種抑菌活性強(qiáng)、抑菌譜廣、安全無毒害的生防細(xì)菌。由膠胞炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起的荔枝炭疽病和褐腐菌(Monilinia fruticola)引起的桃褐腐病是造成荔枝和桃果實采后損失的重要原因。本論文以枯草芽孢桿菌CF-3作為目標(biāo)菌,以荔枝炭疽菌和桃褐腐菌作為供試病原菌。通過轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白組學(xué)技術(shù)分析了枯草芽孢桿菌CF-3產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)(VOCs)對果蔬采后病原真菌炭疽菌和褐腐菌的抑制作用,從基因和蛋白水平揭示了CF-3 VOCs抑制兩種采后病原真菌的分子機(jī)制;并通過對果實生理生化指標(biāo)的分析研究了CF-3 VOCs聯(lián)合熱處理對荔枝和桃果實采后病害的防控作用,為生防菌的精準(zhǔn)開發(fā)利用奠定了理論基礎(chǔ)。主要結(jié)論如下:1)通過高通量測序的方法,分析了CF-3的VOCs及其主效成分2,4-二叔丁基苯酚處理對炭疽菌的影響。從轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)可看出,LC vs LK組(CF-3 24 h發(fā)酵液處理炭疽菌vs空白對照處理炭疽菌)中有2320個差異表達(dá)基因,L24 vs LK組(2,4-二叔丁基苯酚vs空白對照)獲得了2918個差異表達(dá)基因,其中有1030個共有的差異表達(dá)基因。這些差異表達(dá)基因充分參與了細(xì)胞的生物過程、分子功能和細(xì)胞組分;通過KEGG通路富集分析了差異基因參與的相關(guān)通路,主要富集在氨基酸的生物合成通路和碳代謝通路中,其中LC vs LK組主要富集在苯丙氨酸代謝通路及丙氨酸通路,L24 vs LK組主要富集在氨基糖和核苷酸糖代謝和脂肪酸代謝通路。2)通過TMT技術(shù)分析了CF-3的VOCs及其主效成分2,4-二叔丁基苯酚處理對炭疽菌的影響。從蛋白組數(shù)據(jù)可看出,LC vs LK組共鑒定出565個差異表達(dá)蛋白,L24 vs LK組共鑒定出831個差異表達(dá)蛋白。通過KEGG通路注釋分析了差異蛋白質(zhì)參與的相關(guān)代謝通路,發(fā)現(xiàn)處理對炭疽菌不同代謝途徑產(chǎn)生了明顯的影響,主要包括能量代謝、脂質(zhì)代謝、次生代謝物的生物合成(LC vs LK)、氨基酸代謝(LC vs LK)和其他氨基酸的代謝等,對其他通路中的翻譯、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、運(yùn)輸和分解代謝等也產(chǎn)生明顯的影響。故CF-3 VOCs和2,4-二叔丁基苯酚可能通過影響炭疽菌基本的物質(zhì)代謝和能量代謝相關(guān)蛋白來抑制其生長。3)通過高通量測序的方法,分析了CF-3的VOCs處理對褐腐菌的影響。從轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)可看出,TK vs TC組(CF-3 24 h發(fā)酵液處理褐腐菌vs空白對照處理褐腐菌)獲得了1602個差異表達(dá)基因。通過對差異表達(dá)基因進(jìn)行分類和富集分析可知,其主要富集在抗生素的生物合成、淀粉和蔗糖代謝及氨基酸的生物合成等通路;碳水化合物的運(yùn)輸和新陳代謝、能量產(chǎn)生和轉(zhuǎn)換為顯著分類,故VOCs可能通過影響褐腐菌本身碳水化合物和能量代謝的相關(guān)途徑來抑制其生長。4)通過TMT技術(shù)分析了CF-3的VOCs對褐腐菌的影響。從蛋白組數(shù)據(jù)可看出,TK vs TC組鑒定出1008個差異蛋白,這些差異表達(dá)蛋白充分參與了細(xì)胞的生物學(xué)過程、分子功能和細(xì)胞組分。對差異表達(dá)蛋白進(jìn)行富集分析可知,其主要富集在次生代謝物的生物合成、碳代謝、翻譯和抗生素的生物合成等通路。5)將CF-3 VOCs和熱處理技術(shù)相結(jié)合,研究了聯(lián)合處理對荔枝和桃果實上兩種病原真菌的影響。結(jié)果表明,經(jīng)過聯(lián)合處理可顯著降低荔枝和桃果實的腐爛指數(shù),更好的保持果實失重率、可溶性固形物含量和桃果實的硬度、成熟度,保持水果的質(zhì)量;過氧化物酶、多酚氧化酶、過氧化氫酶、超氧化物歧化酶這四種抗氧化相關(guān)酶的酶活均顯著高于空白對照組和其他處理組,苯丙氨酸解氨酶、幾丁質(zhì)酶、β-1,3-葡聚糖酶這三種抗病相關(guān)酶的酶活均顯著高于空白對照組和其他處理組;CF-3 VOCs聯(lián)合熱處理可以優(yōu)勢互補(bǔ),更好的激活果實體內(nèi)的抗氧化保護(hù)系統(tǒng)和抗病性酶系統(tǒng),以防止植物細(xì)胞受到氧化傷害,同時更有效的抵御病原真菌的入侵。
【圖文】：

上海大學(xué)碩士學(xué)位論文以桃和荔枝為研究對象，通過分析各處理對接菌后果實生理生化和品質(zhì)的影響，研究 CF-3 產(chǎn)生的 VOCs 與熱處理技術(shù)結(jié)合對果實的保鮮效果，為生物防控與采后熱處理這一安全、有效、無殘留的處理方式相結(jié)合的聯(lián)合防控方法在實際生產(chǎn)中的運(yùn)用提供理論依據(jù)。1.6.2 技術(shù)路線課題實施的技術(shù)路線見圖 1.1。

圖 2.1 各處理組中差異表達(dá)基因數(shù)目Figure 2.1 Numbers of DEGs in both treatment groups析中，，采用了兩組樣本間的基因表達(dá)差異倍數(shù)（Fold ch個因素共同繪制火山圖（Volcano plot），用于表現(xiàn)兩組樣表達(dá)火山圖中的每一個點表示一個基因，橫坐標(biāo)表示某差異倍數(shù)的對數(shù)值；縱坐標(biāo)表示基因表達(dá)量變化的統(tǒng)計標(biāo)絕對值越大，說明表達(dá)量在兩樣品間的表達(dá)量倍數(shù)差明差異表達(dá)越顯著，篩選得到的差異表達(dá)基因越可靠。表達(dá)基因，紅色的點代表上調(diào)差異表達(dá)基因，黑色的點
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TS201.3

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本文編號：2625303