臭氧对鲜剥大蒜致腐霉菌抑制机理研究

发布时间：2020-07-16 08:58

【摘要】：鲜剥大蒜食用方便,符合现代社会快节奏的生活,但其在贮藏过程中易发生色泽发黄、生根发芽、霉变等品质劣变现象,大大降低经济价值。本文针对鲜剥大蒜易腐败变质的问题,分离鉴定了鲜剥大蒜的致腐霉菌,并采用臭氧作为抑菌剂,探究了离体和活体条件下,不同臭氧条件对鲜剥大蒜致腐霉菌的抑菌效果,并优化出了较优的臭氧处理条件。随后,采用较优条件下的臭氧处理鲜剥大蒜的致腐霉菌,分别对处理和未经臭氧处理的致腐霉菌进行了转录组测序和表达基因差异性分析,为臭氧对鲜剥大蒜致腐霉菌的抑菌机理提供理论参考。(1)采用平板划线法共分离纯化出四株鲜剥大蒜的致腐霉菌,通过菌株形态特征描述、菌丝显微镜特征观察和分子生物学分析,得到本实验分离出的鲜剥大蒜致腐霉菌分别为:Penicillium citrinum strain(桔青霉)、Rhizopus stolonifer strain(匍枝根霉)、Gibberella intermedia strain(赤霉)、Aspergillus ochraceus strain(赭曲霉)。(2)离体条件下,采用不同条件臭氧分别处理致腐霉菌。结果表明,臭氧处理可有效抑制四株霉菌的菌丝生长,改变菌体形态,破坏细胞膜完整性,使细胞内蛋白质、多糖等物质流出,导致菌悬液的电导率升高,使其死亡。综合来看,当臭氧浓度为6~8ppm,处理时间为15~20min,处理温度为20~25℃,处理湿度为90%时,对四种致腐霉可达到较优的离体抑制效果。(3)活体条件下,对臭氧的抑菌条件进行进一步优化。采取不同条件臭氧分别处理有伤接种桔青霉、匍枝根霉、赤霉和赭曲霉后的鲜剥大蒜。实验结果表明,臭氧浓度、处理时间和湿度对鲜剥大蒜各项指标影响显著,而臭氧处理温度对其影响则无显著性差异。接种四种致腐霉菌后的鲜剥大蒜的较优的臭氧处理条件均为浓度6ppm、时间15min,温度20℃,湿度90%。经上述条件处理后,在贮藏期间能明显降低鲜剥大蒜的菌落总数、霉菌和酵母总数、发病率、病斑直径和病斑深度,达到较好的杀菌抑制效果。(4)采用臭氧(臭氧浓度6ppm、处理时间15min,处理温度20℃,处理湿度90%)分别处理桔青霉、匍枝根霉、赤霉和赭曲霉,对处理和未经臭氧处理的四株霉菌分别进行转录组测序和表达基因差异性分析。结果表明,臭氧抑制桔青霉生长时,筛选得到1531个显著差异表达基因,922个上调表达基因,610个下调表达基因,影响了细胞、催化活性、生物调节、氨基酸代谢和碳水化合物代谢等通路。臭氧抑制匍枝根霉生长时,筛选得到970个显著差异表达基因,546个上调表达基因,424个下调表达基因,影响了细胞、催化活性、结合过程、碳水化合物代谢、氨基酸代谢和翻译过程。臭氧抑制赤霉生长时,筛选得到2754个显著差异表达基因,1456个上调表达基因,1298个下调表达基因,影响了催化活性、结合转运活性、细胞过程、氨基酸代谢、碳水化合物代谢、脂代谢等途径。臭氧抑制赭曲霉生长时,筛选得到2378个显著差异表达基因,1591个上调表达基因,787个下调表达基因,影响了细胞、细胞器部分、催化活性、结合过程、氨基酸代谢、整体概述、脂代谢过程等通路。
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS201.3
【图文】：

（a）菌落形态 （b）10×10 （c）10×40图 2.1 dm1 在培养基上的菌落形态和菌丝形态（b: 10×10, c: 10×40）Fig. 2.1 Colony morphological characteristics and mycelial morphology of dm1 (b: 10×10, c: 10×40)2.3.2.2 dm4 菌落形态和菌丝形态dm4 菌在 PDA 培养基上的菌落形态如图 2.2（a）所示。dm4 菌的生长速度极快，短时间即可布满整个平板，菌落会随生长时间的延长而从白色变为灰白色，最后会呈现黑褐色，具有疏松的绒毛状，表面干燥。如图（b）和（c）所示，分别为 dm4 菌在 10×10 倍和 10×40 倍显微镜下的菌丝形态。其具有细长的菌丝，菌丝下端生出假根，其顶端膨大的部分为孢子囊，假根与孢子囊之间为细长的孢子囊梗。假根分枝较多，生长迅速且杂乱无章，表面光滑；孢子囊呈圆形，外壁平滑，成熟时半径为 80~110μm；孢子囊梗起初为白色，随培养时间延长，逐渐变为如图所示的黑褐色，其呈细长、无分枝状，表面光滑，无分隔。根据 dm4 菌菌落形态特征和菌丝显微结构，通过查阅参考文献，其形态特征与根霉类似。

（a）菌落形态 （b）10×10 （c）10×40图 2.1 dm1 在培养基上的菌落形态和菌丝形态（b: 10×10, c: 10×40）Fig. 2.1 Colony morphological characteristics and mycelial morphology of dm1 (b: 10×10, c: 10×40)2.3.2.2 dm4 菌落形态和菌丝形态dm4 菌在 PDA 培养基上的菌落形态如图 2.2（a）所示。dm4 菌的生长速度极快，短时间即可布满整个平板，菌落会随生长时间的延长而从白色变为灰白色，最后会呈现黑褐色，具有疏松的绒毛状，表面干燥。如图（b）和（c）所示，分别为 dm4 菌在 10×10 倍和 10×40 倍显微镜下的菌丝形态。其具有细长的菌丝，菌丝下端生出假根，其顶端膨大的部分为孢子囊，假根与孢子囊之间为细长的孢子囊梗。假根分枝较多，生长迅速且杂乱无章，表面光滑；孢子囊呈圆形，外壁平滑，成熟时半径为 80~110μm；孢子囊梗起初为白色，随培养时间延长，逐渐变为如图所示的黑褐色，其呈细长、无分枝状，表面光滑，无分隔。根据 dm4 菌菌落形态特征和菌丝显微结构，通过查阅参考文献，其形态特征与根霉类似。

西华大学硕士学位论文2.3.2.3 dm5 菌落形态和菌丝形态如图 2.3（a）所示为 dm5 菌在培养基上的菌落形态。dm5 菌在培养过程中呈中等速度生长，菌落颜色始终未白色，为稠密的絮状结构，菌落表面有褶皱和凹凸，边缘分布不规则，呈放射状，表面呈湿润的状态。如图 2.7（b）和（c）所示，分别为 dm5 菌在 10×10 倍和 10×40 倍光学显微镜下的菌丝形态特征。霉菌 dm5 的菌丝细长、稠密，并且分枝较多，从主干菌丝逐渐长出分枝菌丝，再继续分枝，颜色呈现灰白色，外壁粗糙；dm5 的孢子呈白色，大多呈球形，数量较少。根据 dm5 菌菌落形态特征和菌丝显微结构，通过查阅参考文献，其形态特征与赤霉类似。

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