近日,石河子大學食品學院果蔬貯藏保鮮技術研究中心陳國剛教授團隊在《Plant Biotechnology Journal》期刊上“3-Methyl-1-butanol enhances postharvest resistance of red grapes to Botrytis cinerea by activating phenylpropanoid metabolism and antioxidant defenses”的研究成果。碩士研究生翟順杰為本文第一作者,楊晚婷講師與陳國剛教授為共同通訊作者。
紅提葡萄(Vitis vinifera L.)因其營養豐富、風味獨特而深受消費者青睞,但其采后極易受到病原菌侵染,造成果實腐敗變質,其中由灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)引起的灰霉病最為常見。B. cinerea分布廣,對環境適應性強,能通過多種途徑侵染紅提果實,嚴重影響其商業價值。目前針對灰霉病的防治仍依賴化學合成殺菌劑,然而長期大量使用可能引發多重負面效應,而物理調控手段局限于成本與時效,難以得到廣泛應用。
該研究探索了3-甲基-1-丁醇對紅提葡萄灰霉病抗性的調控機制。研究發現,經3-甲基-1-丁醇處理后,有效抑制了灰葡萄孢菌在紅提果實表面病斑直徑的發展,延緩了紅提葡萄的品質劣變;進一步分析顯示,3-甲基-1-丁醇處理增強了苯丙氨酸解胺酶(PAL)、肉桂酸-4-羥化酶(C4H)、4-香豆酸輔酶A連接酶(4CL)活力和基因表達水平并促進相關次生代謝物積累來激活苯丙烷代謝;此外,活性氧(ROS)代謝分析顯示,3-甲基-1-丁醇處理減少了過氧化氫(H2O2)和超氧陰離子(O2-)的積累,這也刺激了與ROS清除相關的抗氧化酶活性和轉錄水平,以及谷胱甘肽-抗壞血酸循環協同改善氧化應激。總的來說,3-甲基-1-丁醇通過提高苯丙烷和ROS代謝維持了紅提葡萄采后果實品質。該研究為采后葡萄果實中灰霉病的控制提供了一種安全有效的新型策略。
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