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文献分享 | “香气炸弹”“百香之王”的百香果品质原来与它有关!

分类:
阿趣动态
发布时间:
2022/03/04 13:33
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文章标题:The effect of the root-colonizing Piriformospora indica on passion fruit (Passiflora edulis) development:Initial defense shifts to fitness benefits and higher fruit quality

发表期刊:Food Chemistry 

发表时间:2021.3.22

影响因子:7.514

分组情况印度梨形孢定植组、未定植组

分析图:成分鉴定表

0研究背景

百香果(Passiflora edulis Sims),学名西番莲,是西番莲科西番莲属的一种攀援藤本植物,其果实形状多为类圆形,其果肉多偏酸甜口感,通常也被称为鸡蛋果、热情果或者激情果,是一种常见的热带水果。目前市场上的百香果除了鲜食外,还被制作成果汁、果酱、果脯等零食销售。此外,百香果的营养价值和药用价值也很高,具备人体所必需的的一些氨基酸、维生素和微量元素,在抗炎、抗成瘾、降低血糖和血脂等方面也具有一定的生理疗效。

经研究表明,百香果幼苗在接种丛枝菌根真菌之后能促进生长发育和提高抗胁迫能力。印度梨形孢作为内生真菌的一种最早从沙漠植物中被发现,能通过菌丝从根际更好地获取矿物质促进物质生产从而改善植株自身的营养吸收,从而促进宿主的发育,以达到缩短其开花结果周期的目的。本文以百香果植株为实验对象,研究印度梨形孢定植之后对百香果生长的影响,为印度梨形孢在百香果生产上的应用提供一定的理论基础。

0研究内容

1. 印度梨形孢对百香果幼苗生长的影响

将印度梨形孢接种到一个月大的百香果幼苗上,并于第二个月和第六个月时对幼苗的生长指数进行测定。2017年至2020年,在三个不同的地点进行了三个独立的实验。从表1中可以看出,幼苗生长前期,接种印度梨形孢的两月龄幼苗相对于未接种的生长量相对较低,这可能是由于植株自身的防御机制作用;在第六个月时,接种印度梨形孢的百香果幼苗相较于未接种的生长量有了显著提高。

表1. 印度梨形孢对百香果幼苗根、茎、叶指数的影响

 

2.印度梨形孢增强了百香果幼苗的免疫系统

为了进一步检测印度梨形孢是否增强了百香果幼苗的免疫能力,对幼苗进行链格孢菌的感染实验,如图1所示,在感染链格孢菌后的58 h后,百香果的幼苗出现了明显的病害症状,在感染120 h后幼苗局部出现了严重的萎蔫和坏死现象,而被印度梨形孢定植的百香果幼苗相较于未定植幼苗发病延迟了约8 h,在58 h和120 h时病害严重程度指数显著低于未定植组。

图1. 百香果幼苗感染链格孢菌58 h和120 h的染病指数

3.印度梨形孢增强了百香果叶片的抗氧化能力

在植株的生命周期中抗氧化酶活性对植株的生长以及应对恶劣环境胁迫有着重要作用,在本实验中对MDA、CAT、SOD、AsA、APX等抗氧化酶活性做了一定的研究,从而说明印度梨形孢定植对百香果幼苗抗氧化水平的影响。在表2中可以看出,经印度梨形孢定植的2月龄和6月龄百香果幼苗叶片中CAT、APX、GR和SOD的酶活性均高于未定植组。为了证明印度梨形孢不仅能增强幼苗叶片的抗氧化酶活性,在成年植株上也具有相同的作用,对此我们使用了PEG(聚乙二醇)来模拟植株受到干旱胁迫,检测了被印度梨形孢定植的成年植株叶片中的抗氧化酶的活性,结果表明抗氧化酶活性在定植的成年植株叶片中有显著增强。

表2. 印度梨形孢对百香果叶片酶活性的影响


4.印度梨形孢对百香果成年植株地上生长量的影响

在植株的生命周期中抗氧化酶活性对植株的生长以及应对恶劣环境胁迫有着重要作用,在本实验中对MDA、CAT、SOD、AsA、APX等抗氧化酶活性做了一定的研究,从而说明印度梨形孢定植对百香果幼苗抗氧化水平的影响。在表2中可以看出,经印度梨形孢定植的2月龄和6月龄百香果幼苗叶片中CAT、APX、GR和SOD的酶活性均高于未定植组。为了证明印度梨形孢不仅能增强幼苗叶片的抗氧化酶活性,在成年植株上也具有相同的作用,对此我们使用了PEG(聚乙二醇)来模拟植株受到干旱胁迫,检测了被印度梨形孢定植的成年植株叶片中的抗氧化酶的活性,结果表明抗氧化酶活性在定植的成年植株叶片中有显著增强。

表3. 印度梨形孢对百香果地上生长量的影响


5.印度梨形孢对百香果果实代谢物的影响

为了更深入了解经由印度梨形孢定植的百香果果实和未定植植株百香果果实代谢物之间的差异,对百香果果实的果皮和果汁分别进行了代谢组学的研究。在表4中我们可以发现,与未定植植株果皮相比,定植植株果皮中的葡萄糖、蔗糖、矢车菊素及黄酮类化合物的含量更高,而在果汁中蔗糖和果糖的含量变化并不显著。

表4. 印度梨形孢对百香果果实代谢物的影响

0结论

本次研究中我们发现印度梨形孢作为一种内生真菌,在定植初期由于植株自身的免疫机制反应对其生长产生了一定的阻碍作用,到生长后期,印度梨形孢明显促进了百香果地上量的生长,在抗菌性和抗腐性实验中印度梨形孢定植的植株表现出了更好的性能。相比较未定植组,定植组的代谢物含量积累更高,进一步提高了果实品质,为印度梨形孢在百香果生产实践上的应用提供了一定的参考依据。

文献下载链接:

https://pan.baidu.com/s/1631mkTslO1GcQO_q1nF3bw

提取码:HR46

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