CN104041578A - 诱导果实抗性控制病害的方法及所用制剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于诱导果实抗性控制病害的制剂，为浓度为100～1000μg/ml的L-谷氨酸水溶液。本发明还同时公开了利用上述制剂诱导果实抗性控制病害的方法，为以下任一方式：方式A：将浓度为100～1000μg/ml的L-谷氨酸水溶液于采摘前的24～72小时喷洒在果实表面；方式B：将采摘后的果实浸泡在浓度为100～1000μg/ml的L-谷氨酸水溶液中，浸泡时间为1～30分钟，而后在25℃，相对湿度90％的条件下，诱导处理6～36小时。

Description

诱导果实抗性控制病害的方法及所用制剂

技术领域

本发明涉及果实采后病害防治技术领域，更具体的是一种通过L-谷氨酸诱导果实抗性的生物保鲜技术。 

背景技术

化学杀菌剂通常被认为是最便宜且能有效控制果蔬采后病害的方法。但是，许多研究报道，化学杀菌剂具有一定的毒副作用，对食品安全和环境均可能产生危害。因此，寻找低毒性、高效、环保和残留量低的杀菌剂的替代品非常迫切。 

因果实诱导抗性完全利用植物组织对病原菌自然的抗性机理，使植物潜在的抗性基因表达为抗性表型。其与化学杀菌剂相比不仅毒性很低，甚至没有毒性，且对病害的防御具有广谱，持续和稳定等特点，因此，在采后果实病害防治的应用中越来越受到重视。 

L-谷氨酸，是一种酸性氨基酸，分子内含两个羧基，化学名称为L-α-氨基戊二酸，其在生物体内的代谢过程中占重要地位，参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。L-谷氨酸在工业上多被用作代盐剂，营养增补剂，鲜味剂，尤其是L-谷氨酸单钠盐(俗称“味精”)，是除食粮和食盐之外世界消费量最多的一种调味剂；而其在植物领域的研究多集中在促进叶绿素的合成，果实的着色，作为生长调节剂等方面，但对于在植物病害防治方面，尤其是通过L-谷氨酸诱导控制果实病害尚未见有报道。因此，开发L-谷氨酸作为一种保鲜剂，非常具有市场潜力。中国发明授权专利《一种醋酸、谷氨酸、氨合铜杀菌剂及其制备方法》，申请号94118064.6，公开了一种能够替代波尔多液的新型铜盐杀菌剂，该杀菌剂含有硝酸银，谷氨酸钠，醋酸，氨，聚乙烯醇，表面活性剂，氯化钾，铜组分，尤其是其中的铜离子被谷氨酸钠络合后形成的铜络离子不但稳定，而且细胞渗透力强，有极强的杀菌能力，经田间试验证明，该杀菌剂对防治梨黑星病，苹果腐烂病和葡萄霜霉病有明显防治效果。即，该专利中的杀菌剂虽然包括谷氨酸，但其提到的作用主要是络合铜离子使其更加稳定来增强杀菌作用。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不使用化学杀菌剂的条件下，采用化学激发子抑制果实采后病害的保鲜技术。 

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于诱导果实抗性控制病害的制剂：为浓度为100～1000μg/ml的L-谷氨酸水溶液。 

本发明还同时提供了利用上述制剂诱导果实抗性控制病害的方法：为以下任一方式： 

方式A：将浓度为100～1000μg/ml的L-谷氨酸水溶液于采摘前的24～72小时喷洒在果实表面(果实表面润湿即可)； 

方式B：将采摘后的果实浸泡在浓度为100～1000μg/ml的L-谷氨酸水溶液中，浸泡时间为1～30分钟，而后在25℃，相对湿度90％的条件下，诱导处理6～36小时。 

作为本发明的诱导果实抗性控制病害的方法的改进：方式B为：将采摘后的果实浸泡在浓度为100～1000μg/ml的L-谷氨酸水溶液中，浸泡时间为10分钟，而后在25℃，相对湿度90％的条件下，诱导处理24小时。 

本发明具体为： 

当为梨时，L-谷氨酸水溶液的浓度为100μg/ml；当为樱桃番茄时，L-谷氨酸水溶液的浓度为100μg/ml；当为柑橘时，L-谷氨酸水溶液的浓度为100μg/ml。 

本发明利用L-谷氨酸作为化学激发子，从而诱导获得对果实病害控制更有效的方法。本发明使用L-谷氨酸的浓度为100μg/ml～1000μg/ml作为果实生物保鲜剂，将上述果实保鲜剂采前2天对果实进行表面喷洒(果实表面润湿即可)或采后浸泡的方法，可有效防治青霉病、绿霉病、黑斑病；果实包括梨、柑橘和樱桃番茄等。 

本发明的优点是： 

(1)本发明中的L-谷氨酸为化学制剂，产品成本低廉，容易生产、运输，而且防效稳定，使用简单，受环境因素影响较小，其可以广泛用于番茄、柑橘、梨、苹果、水蜜桃等多种水果种类与品种，可以减少果实的腐烂，延长水果保鲜期，减少资源浪费和经济损失； 

(2)诱导抗性是植物受病虫害侵染后产生的一种自然反应，可以对病虫害产生持久和系统的广谱抗性； 

(3)本发明中的γ-氨基丁酸对环境和人健康无任何毒害作用，大幅度降低化学杀菌剂的使用，保证食品安全并减少环境污染，从而促进农业生态环境的健康发展，具有良好的社会效益和生态效益； 

(4)、利用谷氨酸诱导果实抗性来抑制病原菌。 

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。 

图1为L-谷氨酸不同诱导浓度对梨果实青霉病抗性的影响； 

其中图(a)为伤口处理发病率，图(b)为伤口处理病斑直径； 

图2为L-谷氨酸不同诱导时间对梨果实青霉病抗性的影响； 

其中图(a)为发病率，图(b)为病斑直径； 

图3为L-谷氨酸不同诱导浓度对樱桃番茄黑斑病抗性的影响。 

具体实施方式

实验1  L-谷氨酸对梨果实抗性的影响 

实验1.1 L-谷氨酸不同诱导浓度对梨果实青霉病抗性的影响 

1、实验材料： 

果实为梨，品种为水晶梨。 

病原菌：扩展青霉(Penicillium expansum)，25℃活化7天备用。 

2、处理： 

(1)水果预处理：选取外观整齐、无病虫害、无机械损伤的果实，先用自来水清洗，然后再浸入0.1％(质量％)的次氯酸钠溶液中消毒2分钟，取出，再用自来水冲洗干净，洗去残余次氯酸钠，晾干备用。 

(2)用消过毒的打孔器在每个果实的表面形成统一大小(5mm)和尽可能相同的深度(2mm)的伤口4个。每个伤口处分别加入等量(30μl)10μg/ml、100μg/ml、1000μg/ml的L-谷氨酸溶液，在25℃恒温、相对湿度90％恒湿条件下诱导24小时，以加入等量的无菌水作为对照； 

(2)处理后，在伤口处接入1×10⁴spores/ml扩展青霉Penicillium expansum菌悬液30μl，处理完毕后在常温下(25℃)贮藏，并用PE塑料膜密封作保湿处理，定时观察并记录结果，对不同浓度L-谷氨酸的效力进行比较，结果以平均发病率(％)和平均病斑直径(mm)表示。选取9个果为一组/重复，3个重复，实验重复两次，以相同结果为准。 

上述处理(2)所对应的L-谷氨酸不同诱导浓度对梨果实青霉病抗性的影响如图1所示(检测时间为第4天)。 

3、结果： 

如图1所示，L-谷氨酸10μg/ml～1000μg/ml时，可以明显降低病害的发生率(25％、13.9％、11.1％)，L-谷氨酸100μg/ml相比对照处理，发病率降低了75％，有效的抑制了青霉病害，与1000μg/ml无显著差异。 

实验1.2 L-谷氨酸不同诱导时间对梨果实青霉病抗性的影响 

1、实验材料： 

果实为梨，品种为水晶梨。 

病原菌：扩展青霉(Penicillium expansum)，25℃活化7天备用。 

2、处理： 

(1)水果预处理：选取外观整齐、无病虫害、无机械损伤的果实，先用自来水清洗，然后再浸入0.1％的次氯酸钠溶液中消毒2分钟，取出，再用自来水冲洗干净，洗去残余次氯酸钠，晾干备用。 

(2)用消过毒的打孔器在每个果实的表面形成统一大小(5mm)和尽可能相同的深度(2mm)的伤口2个。每个伤口处加入等量(30μl)100μg/mlγ-氨基丁酸，在25℃恒温、相对湿度90％恒湿条件下进行诱导，以加入等量的无菌水作为对照；诱导时间分别设置为0、6、12、24、36小时。诱导结束后在原伤口处接入1×10⁴spores/ml扩展青霉Penicillium expansum菌悬液30μl，处理完毕后在常温下(25℃)贮藏，并用PE塑料膜密封作保湿处理，定时后观察并记录结果，对L-谷氨酸不同诱导时间的效力进行比较，结果以平均发病率(％)和平均病斑直径(mm)表示。选取9个果为一组/重复，3个重复，实验重复两次，以相同结果为准。 

L-谷氨酸不同诱导时间对梨果实青霉病抗性的影响如图2所示(检测时间为第5天)。 

3、结果：100μg/ml L-谷氨酸诱导抗性随诱导时间的增加而增加，诱导6小时，由于作用时间较短，没有明显的抑制效果，但从12小时开始发病率显著下降。诱导24、36小时，发病率仅为48.1％和22.2％，与对照处理比较，分别下降了28.6％和55.5％，病斑直径也随着诱导时间的延长而呈下降趋势，由于诱导24小时与36小时之间差异不大。因此说明，选取24小时作为诱导果实抗性的最佳时间在本发明中是最为合理的。 

实验2 L-谷氨酸不同诱导浓度对樱桃番茄果实黑斑病抗性的影响 

1、实验材料： 

果实为樱桃番茄，品种为千禧。 

病原菌：链格孢病菌(Alternaria alternata)，25℃活化7天备用。 

2、处理： 

(1)水果预处理：选取外观整齐、无病虫害、无机械损伤的果实，先用自来水清洗，然后再浸入0.1％的次氯酸钠溶液中消毒2分钟，取出，再用自来水冲洗干净，洗去残余次氯酸钠，晾干备用。 

(2)樱桃番茄分别在10μg/ml、100μg/ml、1000μg/ml L-谷氨酸溶液中浸泡10分钟自然晾干，以无菌水作为对照，在25℃恒温、相对湿度90％恒湿条件下诱导24小时后，用消过毒的打孔器在每个果实的表面形成统一大小的伤口。 

处理后在伤口处接入1×10⁴spores/ml链格孢病菌Alternaria alternata悬液30μl，处理 完毕后在常温下(25℃)贮藏，并用PE塑料膜密封作保湿处理，定时后观察并记录结果，对不同浓度L-谷氨酸的效力进行比较，结果以平均发病率(％)表示。选取30个果为一组/重复，3个重复，实验重复两次，以相同结果为准。 

L-谷氨酸不同诱导浓度对樱桃番茄果实黑斑病抗性的影响如图3所示(检测时间为第4天)。 

3、结果：如图3所示，10μg/ml L-谷氨酸处理组没有明显的抑制效果，100μg/ml与1000μg/ml L-谷氨酸处理组发病率仅为44.8％和47.3％，与对照处理比较，分别下降了28.6％和26.1％。因此本发明提供的100μg/ml与1000μg/ml L-谷氨酸处理对于樱桃番茄黑斑病的抑制均有明显效果。 

实验3 L-谷氨酸对柑橘果实绿霉病抗性的影响 

1、实验材料： 

果实为柑橘，品种为中晚熟宫川蜜橘，产地为浙江省淳安县塔山乡里商村。 

病原菌：指状青霉(Penicillium digitatum)，25℃活化7天备用。 

2、处理： 

2.1采前处理： 

采前试验设置以下3个处理： 

1)空白对照，即水处理对照。 

2)L-谷氨酸处理(低浓度)：L-谷氨酸浓度为100μg/ml的保鲜液(处理液)； 

3)L-谷氨酸处理(高浓度)：L-谷氨酸浓度为1000μg/ml的保鲜液(处理液)。 

将处理液均匀喷洒至果实表面(果实表面润湿即可)，两天后采收，用保鲜膜包装备用。 

2.2采后接种病原菌观察对抗性的影响 

上述采前处理的果实采收后当天运回实验室，将上述采前处理的果实用无菌打孔器在果实赤道处制造大小统一的伤口(直径约5mm，深度约3mm)，每个果实4个伤口，每个伤口处等量加入20μl的指状青霉孢子悬浮液，浓度为1×10⁴spores/ml。每处理重复3组，每组15个果实。3天后观察发病率和病斑直径。 

L-谷氨酸对柑橘果实绿霉病抗性的影响如表1所示。 

3、结果：如表1所示，100μg/ml与1000μg/ml L-谷氨酸采前处理均能显著增强柑橘果实对绿霉病的抗性，且100μg/ml L-谷氨酸的效果更佳。因此，本发明提供的L-谷氨酸诱导柑橘果实抗性的技术效果非常显著，具有良好的实用价值和应用前景。 

表1、L-谷氨酸对柑橘果实绿霉病的控制 

实验4 

1、实验材料： 

果实为梨，品种为水晶梨。 

病原菌：扩展青霉(Penicillium expansum)，25℃活化7天备用。 

2、处理： 

(1)水果预处理：选取外观整齐、无病虫害、无机械损伤的果实，先用自来水清洗，然后再浸入0.1％的次氯酸钠溶液中消毒2分钟，取出，再用自来水冲洗干净，洗去残余次氯酸钠，晾干备用。 

(2)梨果实在100μg/ml与1000μg/ml L-谷氨酸中浸泡10分钟自然晾干，以无菌水作为对照，在25℃恒温、相对湿度90％恒湿条件下诱导24小时后，用消过毒的打孔器在每个果实的表面形成统一大小的伤口。 

每个伤口处等量加入20μl的扩展青霉(Penicillium expansum)孢子悬浮液，浓度为1×10⁴spores/ml。每处理重复3组，每组15个果实。3天后观察发病率和病斑直径。 

L-谷氨酸整果处理对梨果实青霉病抗性的影响如表2所示。 

3、结果： 

如表2所示，100μg/ml与1000μg/mlγ-氨基丁酸整果处理后病害病斑直径相比对照分别降低了25％和30％左右，但两者之间并无显著差异。 

表2、L-谷氨酸对梨果实抗性的影响 

对比例1、取消实施例4中的“25℃恒温，相对湿度90％的条件下，诱导处理24小时”，即，浸泡后直接打孔加菌液。其余内容同实施例4。 

所得结果如表3所示。 

表3、L-谷氨酸对梨果实的直接抑菌效果 

对比例2、将实施例4中的诱导温度由25℃改成5℃；其余内容同实施例4。 

所得结果如表4所示。 

表4 L-谷氨酸对梨果实抗性的影响 

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。 

Claims (3)

1.用于诱导果实抗性控制病害的制剂，其特征是：为浓度为100～1000μg/ml的L-谷氨酸水溶液。

2.利用权利要求1所述的制剂诱导果实抗性控制病害的方法，其特征是：为以下任一方式：

方式A：将浓度为100～1000μg/ml的L-谷氨酸水溶液于采摘前的24～72小时喷洒在果实表面；

方式B：将采摘后的果实浸泡在浓度为100～1000μg/ml的L-谷氨酸水溶液中，浸泡时间为1～30分钟，而后在25℃，相对湿度90％的条件下，诱导处理6～36小时。

3.根据权利要求2所述的诱导果实抗性控制病害的方法，其特征是：所述方式B为：将采摘后的果实浸泡在浓度为100～1000μg/ml的L-谷氨酸水溶液中，浸泡时间为10分钟，而后在25℃，相对湿度90％的条件下，诱导处理24小时。