采前苯丙噻重氮處理增強(qiáng)馬鈴薯的貯藏性

張雨，朱艷，張翠林，袁在新，張兆云，李生娥,3，劉耀娜，葛向珍，張俊蓮

1 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院， 甘肅 蘭州 730070； 3 浙江工商大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，浙江 杭州 130018

1. 前言

馬鈴薯是公認(rèn)的全價(jià)食品，在我國(guó)年產(chǎn)量近8000萬(wàn)噸，是一種重要的農(nóng)作物。隨著馬鈴薯產(chǎn)業(yè)在我國(guó)不斷發(fā)展，鮮薯的貯藏?cái)?shù)量逐年增加，約占總產(chǎn)量80-85%的馬鈴薯采收以后要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的常溫貯藏，以供鮮銷和加工之用。然而，馬鈴薯貯藏中易出現(xiàn)失水皺縮、綠變、出芽等不耐貯藏的現(xiàn)象，貯運(yùn)中表皮容易受到機(jī)械傷，導(dǎo)致病原物易于侵染，塊莖易腐爛變質(zhì)，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，貯藏中馬鈴薯的腐爛率高達(dá)30%，其中鐮刀菌引起的干腐病是馬鈴薯貯藏期腐爛的主要病害[2]。目前，化學(xué)藥物仍是有效控制馬鈴薯采后腐爛和品質(zhì)劣變的主要方法，然而，塊莖不宜藥物浸泡處理、較少應(yīng)用熏蒸性藥物等問題，導(dǎo)致馬鈴薯采后腐爛防治用藥困難[3]，因此，開發(fā)新的環(huán)境安全的有效方法是減少馬鈴薯采后貯藏?fù)p失亟待解決的問題。

誘導(dǎo)抗病性是采后病害控制的新手段，通過(guò)激發(fā)果蔬體內(nèi)的免疫反應(yīng)，增強(qiáng)產(chǎn)品自身的抵抗力，減少采后病害的發(fā)生[4]。具有誘導(dǎo)抗病性的物質(zhì)稱為誘抗劑[5]，苯丙噻重氮（BTH）是水楊酸的類似物，可通過(guò)激活苯丙烷代謝、病程相關(guān)蛋白的產(chǎn)生等機(jī)制誘導(dǎo)多種果蔬抗病性的提高[6]，是一種重要的誘抗劑，但采前處理增強(qiáng)馬鈴薯抗病性，提高貯藏性能的研究還鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)以隴薯3號(hào)馬鈴薯為原料，研究BTH采前處理對(duì)馬鈴薯抗干腐病以及發(fā)芽率、綠化率和失重率的影響，以期為采前BTH處理增強(qiáng)馬鈴薯抗病性和耐貯性提供部分理論依據(jù)。

2. 材料和方法

2.1 材料與試劑

試供馬鈴薯為隴薯3號(hào)（Solanum tuberosum Longshu No.3），購(gòu)于甘肅省農(nóng)科院馬鈴薯研究所。硫色鐮刀菌Fusarium sulphureum，為本實(shí)驗(yàn)室保存，使用前用PDA培養(yǎng)基活化，于28℃恒溫培養(yǎng)7d待用。BTH(2,1,3-Benzothiadiazole) 購(gòu)自Sigma-Aldrich上海貿(mào)易有限公司。

2.2方法

2.2.1 采前BTH處理

參照張正科的方法[7]，分別于采前30天、采前15天、采前30天和15天均葉面噴灑100 ppm BTH，以清水噴灑處理為對(duì)照，每升藥液噴灑30株，每處理300株。塊莖采收后于陽(yáng)光下晾曬4h，當(dāng)日運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.2.2 塊莖的損傷接種及病斑直徑的測(cè)定

參照葛永紅[8]的方法并修改。用7d菌齡的F. sulphureum PDA培養(yǎng)基，加入無(wú)菌水配置孢子懸浮液，用血球計(jì)數(shù)板調(diào)節(jié)孢子濃度至1.0×106個(gè)/mL。

參考姜紅等[9]的方法對(duì)馬鈴薯塊莖進(jìn)行損傷接種。選取外觀整齊、大小均一、無(wú)機(jī)械損傷和病蟲害的隴薯3號(hào)馬鈴薯塊莖，用1%次氯酸鈉浸泡消毒10 min后，清洗晾干，在每個(gè)塊莖中部分別用直徑為3mm的打孔器打3 mm深的孔，接入F. sulphureum孢子懸浮液20μL，每個(gè)處理用塊莖10個(gè)。損傷接種后的塊莖置于紙盒中，室溫下黑暗貯藏（22±4℃，RH 60%-80%），分別在接種后10 d、20 d、30 d和40 d，采用十字交叉法測(cè)量馬鈴薯塊莖病斑直徑。

2.2.3 發(fā)芽率的測(cè)定

采收后的塊莖每個(gè)處理隨機(jī)選取30個(gè)馬鈴薯塊莖，貯藏條件同上，分別在貯藏20 d和40 d后，以芽眼出現(xiàn)芽胚為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)，以10個(gè)塊莖為一組，根據(jù)下列公式測(cè)定發(fā)芽率。試驗(yàn)重復(fù)3次。

2.2.4 綠化率的測(cè)定

采收后的塊莖每個(gè)處理隨機(jī)選取30個(gè)馬鈴薯塊莖，貯藏條件同上，貯藏40 d后，以表皮局部出現(xiàn)綠色為綠化標(biāo)準(zhǔn)，以10個(gè)塊莖為一組，根據(jù)下列公式測(cè)定綠化率。試驗(yàn)重復(fù)3次。

2.2.5 失重率的測(cè)定

采收后的塊莖每個(gè)處理隨機(jī)選取30個(gè)馬鈴薯塊莖，貯藏條件同上，分別在貯藏后10 d、20 d、30 d和40 d，以10個(gè)塊莖為一組，根據(jù)下列公式用差量法測(cè)定失重率[9]。試驗(yàn)重復(fù)3次。

2.2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

全部試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2007計(jì)標(biāo)準(zhǔn)誤差并作圖，SPSS19.0進(jìn)行差異顯著性分析。圖中豎線表示標(biāo)準(zhǔn)偏差（±SE），字母表示在P＜0.05水平下具有統(tǒng)計(jì)學(xué)水平上的顯著差異性。

3．結(jié)果與分析

隴薯3號(hào)是一種高淀粉不耐貯藏的感病馬鈴薯品種，塊莖損傷接種F. sulphureum孢子懸浮液，可導(dǎo)致干腐病的發(fā)生，病斑直徑的大小，可判斷馬鈴薯的抗病性強(qiáng)弱。BTH是重要的誘抗劑，在前期試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇100 ppm BTH進(jìn)行隴薯3號(hào)馬鈴薯的采前噴施處理。

3.1 采前BTH處理對(duì)馬鈴薯抗干腐病的影響

由圖1可知，損傷接種F. sulphureum后，塊莖發(fā)病腐爛，隨著孵育時(shí)間的延長(zhǎng)，病斑逐漸增大。40 d后，對(duì)照的病斑直徑可達(dá)39.93±1.9 mm，與對(duì)照相比，采前15 d、30 d、15 d+30 d噴施BTH后，塊莖病斑分別為32.47±1.2 mm，33.37±1.2 mm，32.93±1.2 mm，分別比對(duì)照減少18.67%，16.43%，17.53%，在p＜0.05水平下，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的顯著差異。

圖1：100 ppm BTH采前葉面噴施處理對(duì)隴薯3號(hào)馬鈴薯塊莖損傷接種F. sulphureum病斑直徑的影響。ck為清水處理的對(duì)照組；BTH15為采前15 d BTH噴施處理組；BTH30為采前30 d BTH噴施處理組；BTH15+30為采前15 d和30 d均用BTH噴施處理組。

3.2 BTH處理對(duì)塊莖發(fā)芽率的影響

發(fā)芽表明馬鈴薯塊莖休眠期的結(jié)束，新的生命周期的開始。隴薯3號(hào)馬鈴薯采收前用BTH處理后，塊莖在貯藏期內(nèi)發(fā)芽率表現(xiàn)不同。由圖2可知，塊莖于室溫黑暗條件下貯藏20 d后，已有發(fā)芽現(xiàn)象，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，發(fā)芽率逐漸增高，至40 d后，對(duì)照組發(fā)芽率約為52.56%，采前15 d、30 d、15 d+30 d噴施BTH后，塊莖發(fā)芽率分別為40.14%，41.82%，32.1%。BTH處理抑制了塊莖的發(fā)芽，與對(duì)照相比，在p＜0.05水平下，貯藏20 d和40 d后，BTH處理組發(fā)芽率均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的顯著降低，且兩次噴施BTH后，塊莖發(fā)芽率顯著降低（圖2）。

圖2： 100 ppm BTH采前葉面噴施處理對(duì)隴薯3號(hào)馬鈴薯塊莖發(fā)芽率的影響。ck為清水處理的對(duì)照組；BTH15為采前15 d BTH噴施處理組；BTH30為采前30 d BTH噴施處理組；BTH15+30為采前15 d和30 d均用BTH噴施處理組。

3.3 BTH處理對(duì)塊莖綠化率的影響

圖3：100 ppm BTH采前葉面噴施處理對(duì)隴薯3號(hào)馬鈴薯塊莖采后綠化率的影響。ck為清水處理的對(duì)照組；BTH15為采前15 d BTH噴施處理組；BTH30為采前30 d BTH噴施處理組；BTH15+30為采前15 d和30 d均用BTH噴施處理組。

馬鈴薯塊莖表皮綠化后，體內(nèi)有毒物質(zhì)的積累會(huì)增多，品質(zhì)下降。采前BTH處理后，塊莖貯藏40 d后，統(tǒng)計(jì)塊莖的綠化情況，未經(jīng)BTH處理的對(duì)照組，綠化率約為43.3%，而BTH處理后，綠化率較對(duì)照處理組相比，均顯著降低，且兩次噴施BTH后，在p＜0.05水平下，塊莖綠化率降低更顯著（圖3）。

3.4 BTH處理后塊莖失重率的變化

隴薯3號(hào)馬鈴薯塊莖在貯藏期間失重率逐漸升高，與對(duì)照處理組相比，BTH處理后，失重率均有所下降（圖4）。采后20 d內(nèi)，失重率的增加速率顯著快于采后30 d和40 d的失重率，比較采后20 d的失重率，對(duì)照組為25.76%，而采前15 d、30 d、15 d+30 d噴施BTH后，塊莖貯藏中失重率分別為18.8%、16.51%、15.44%。

圖4：100 ppm BTH采前葉面噴施處理對(duì)隴薯3號(hào)馬鈴薯塊莖采后綠化率的影響。ck為清水處理的對(duì)照組；BTH 15為采前15 d BTH噴施處理組；BTH 30為采前30 d BTH噴施處理組；BTH 15+30為采前15 d和30 d均用BTH噴施處理組。

4．結(jié)論

采前誘抗劑BTH處理可使塊莖干腐病病斑減小，發(fā)芽率、失重率及綠化率均被有效抑制，馬鈴薯塊莖耐貯藏性提高，然而，BTH處理對(duì)馬鈴薯耐貯藏性的影響機(jī)理還需進(jìn)一步深入的研究。

[1]Li YC, Bi Y, Ge YH, Sung XJ, Wang Y. 2009. Antifungal activity of sodium silicate on Fusarium sulphureum and its effect on dry rot of potato tubers[J]. Journal of Food Science, 74: M213-M218.

[2]何蘇琴, 金秀琳等. 2004. 甘肅省定西地區(qū)馬鈴薯塊莖干腐病病原真菌的分離鑒定[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 05: 550-552.

[3]李永才, 畢陽(yáng), 胡潔, 張春園. 2009. 真菌菌絲細(xì)胞壁提取物對(duì)馬鈴薯塊莖組織抗干腐病的誘導(dǎo)效應(yīng)[J]. 西北植物學(xué)報(bào), 29: 0749-0753.

[4]Romannazzi G, Sanzani SM, Bi Y, Tian SP, Martínez PG, Alkan N.2016. Induced resistance to control postharvest decay of fruit and vegetables[J]. Postharvest Biology and Technology, 122: 82-94.

[5]Tian SP, Chan ZL. 2004. Potential of induced resistance in postharvest diseases control of fruits and vegetables[J]. Acta Phytopathologica Sinica. 34: 385-394.

[6]葛永紅, 畢陽(yáng), 李永才, 王毅. 2012. 苯丙噻重氮（ASM）對(duì)果蔬采后抗病性的誘導(dǎo)及機(jī)理[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 45:3357-3362.

[7]張正科，畢陽(yáng)，王軍節(jié)，王毅，張懷玉，李文浩. 2006. 采前苯丙噻重氮（BTH）處理對(duì)厚皮甜瓜果實(shí)防御酶及抗性物質(zhì)的誘導(dǎo)[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 6; 122-125.

[8]葛永紅, 李軒等. 采后Harpin處理對(duì)損傷接種蘋果梨黑斑病的影響[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2004, 01: 22-24.

[9]姜紅, 畢陽(yáng), 李昌健, 王毅, 李生娥, 劉耀娜, 王斌. 2017. 馬鈴薯品種‘青薯168’和‘隴薯3號(hào)’塊莖愈傷能力的比較[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 50: 774-782