果蔬采后病害生物防治的研究进展_韦莹莹

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京
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业
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第 35 卷
从而控制病害的发生
。现代意义上的生物防治不仅利用微生物之间的拮抗作用 ， 还包括病原菌、 生防
［8 ］ 菌和它们所处的微环境之间的相互作用 ， 改变微环境的平衡， 以达到防治病害的目的 。 果蔬采后病害 的生物防治， 是指在贮藏过程中， 通过引入生防菌， 使果实上的微生物达到平衡， 从而抑制病原菌在此微生
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生防菌的作用机制
生防菌防治果蔬采后病害的作用机制非常复杂 ， 至今尚未完全清楚。许多研究表明， 生防菌的作用机 制主要包括以下几个方面： 1 ） 生防菌和病原菌之间的营养和生存空间的竞争； 2 ） 对病原菌的直接寄生作
［16 ］ 用； 3 ） 分泌抗菌物质； 4 ） 诱导寄主产生抗病性 。 4． 1 营养和生存空间的竞争
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用
生防菌的分离和筛选
［5 ］
分离和筛选拮抗菌是开展生物防治研究的第一步， 对于生防菌成功应用到商业化生产起着关键作 。Wilson 等［9］在 1989 年制订了一个用于果蔬采后病害生物防治的理想拮抗菌选择标准 ： 1 ） 对人体
具有广谱抗菌性； 3 ） 不苛求营养条件， 可在逆境下生存； 4 ） 生产成本低， 保 健康和寄主无害； 2 ） 遗传稳定， 质期长， 使用时易分散； 5 ） 可以适应采后商业处理条件， 能够耐受采后贮藏环境中的化学药剂 。 ［10 ］ Wilson 等 研究发现， 从果实表面和伤口部位可以分离得到有效防治果实自然病害的拮抗菌。 因 此， 目前研究的生防菌大多是从果实表面和果实伤口部位分离得到 。例如从桃果实表面分离得到的浅白 ［11 ］ 而从桃果实伤口处得到的膜 隐球酵母（ Cryptococcus albidus skinner） 能很好地防治苹果灰霉病和青霉病 ，
水果蔬菜富含大量的维生素、 有机酸、 矿物质元素和抗氧化物质等营养成分， 是人类膳食结构中的重 要组成部分。然而， 果蔬采后在贮藏运输过程中， 由于病原菌的侵染、 呼吸和衰老等原因易导致腐烂变质 ，
［1 ］ 造成的损失非常巨大 。 据报道， 发达国家有 15% ～ 25% 的新鲜果蔬损失于采后的腐烂， 而在发展中国 ［2 ］ 家， 由于缺乏贮运冷藏设备， 果蔬腐烂损失率高达 20% ～ 50% 。果蔬采后腐烂大多由病原菌引起， 果蔬
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生物防治的定义
传统意义上的生物防治主要是指利用微生物之间的拮抗作用 ， 选择无害的微生物抑制病原菌的生长 ，
收稿日期：2012－07－05 基金项目：国家自然科学基金项目 （ 31101282 ） ； 江苏省高校优势学科建设工程项目； 江苏省现代农业技术创新项目（ CX（ 11 ） 2063 ）
* 作者简介：韦莹莹， 博士研究生。 通讯作者： 屠康， 教授， 博导， 主要从事农产品贮藏与保鲜、 农产品无损检测等方面的研究， Email： kangtu@ njau． edu． cn。
［12 ］ 醭毕赤酵母（ Pichia membranefaciens） 能够有效防治核果类果实的软腐病 。 土壤里有丰富的微生物资 Pusey 等［13］从桃树根部土壤中分离到的枯草芽孢杆菌能够有效地防治桃果实采后褐腐病 ， 是第 1 株大 源，
规模用于采后病害生物防治研究的菌株 。除了土壤， 其他环境如空气、 海水中也能分离得到用于生物防治 ［14 ］ 的拮抗微生物 。 生防菌的筛选方法有 in vitro 和 in vivo 两种： 所谓 in vitro 筛选是将病原菌和可能的拮抗菌共同培养于 琼脂平板上以测定拮抗菌抑菌能力的方法 ； 所谓 in vivo 筛选是将拮抗菌和病原菌同时接种到果蔬伤口上 ， 通过测定果蔬采后病害发生情况来考察拮抗菌生防效果的方法 。目前的研究都倾向于将 2 种方法结合筛 ［15 ］ 选生防菌 。
果蔬采后病害生物防治的研究进展
韦莹莹， 毛淑波， 屠康
*
（ 南京农业大学食品科技学院 ， 江苏 南京来自百度文库210095 ） 摘要：采用生防菌进行果蔬采后病害的生物防治是一种安全有效的方法 。过去 20 年内， 国内外研究者在生防菌的筛选 、 作 提高生防效果的途径等方面做了大量的研究 ， 而且目前国际市场上已有几种商业化生防产品 。 尽管如此， 未来仍 用机制、 需要筛选效力高的生防菌 ， 深入研究其生防机制以及生防菌 、 病原菌、 寄主之间的互作模式， 使生物防治成为能真正替代化 学杀菌剂的方法。本文综述了近年来果蔬采后病害生物防治的研究成果 ， 探讨了未来提高生防效果的研究方向 。 关键词：果蔬； 采后病害； 生物防治； 生防菌 中图分类号：TS255． 3 文献标志码：A 文章编号：1000－2030 （ 2012 ） 05－0183－07

吸附在病原菌的菌丝体上， 进一步证实了该酵母可以分泌体外溶菌酶 ， 分解病原菌的菌丝体。 4． 3 产生抗菌物质 目前的研究结果表明， 大多数生防细菌和真菌都能产生抗菌物质 。 最早发现的生防菌枯草芽孢杆菌
态系统中的生长繁殖， 控制果实的采后病害。
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生防菌的种类
迄今 为 止， 人 们 已 经 分 离 和 筛 选 出 了 上 百 种 生 防 菌， 这 些 生 防 菌 主 要 有 细 菌 （ Bacillus spp． 、 Burkholderia spp． 、 Pseudomonas spp． 等 ） 、 Trichoderma spp． 等 ） 和 酵 母 菌 小型丝状真菌 （ Aspergillus spp． 、 ［1 ］ （ Cryptococcus spp． 、 Pichia spp． 、 Candida spp． 、 Debaryomyces spp． 等 ） 。 近年来， 随着生防菌抑病机制的 揭示， 酵母菌越来越受到研究者的青睐 ， 成为防治果蔬采后病害的主要拮抗菌 。
Biological control of postharvest diseases of fruits and vegetables by microbial antagonists
WEI Yingying， MAO Shubo， TU Kang *
（ College of Food Science and Technology， Nanjing Agricultural University， Nanjing 210095 ， China） Abstract： Biological control of postharvest diseases of fruits and vegetables by microbial antagonists is a safe and effective method． huge information and advances concerning the selection of antagonists， mode of action and different apDuring the last two decades， proaches to enhance biocontrol activity have been achieved， and some biofungicides are already in the market． Nonetheless， it is necbetter understanding the mode of action， and pathogen， antagonist and host essary to continue finding new potential microorganisms， interactions， to increase the potential of biocontrol， and turn into a real alternative to chemical synthetics． This article presents an overview of postharvest biological control studies and explores new research possibilities to improve biocontrol activity． Key words： fruits and vegetables； postharvest diseases； biocontrol； microbial antagonists
35 （ 5 ） ： 183－189 南京农业大学学报 2012 ， Journal of Nanjing Agricultural University
2012 ， 35 （ 5 ） ： 183－189 韦莹莹， 毛淑波， 屠康． 果蔬采后病害生物防治的研究进展［J］． 南京农业大学学报，
http： / / nauxb． njau． edu． cn
在采收、 包装、 贮存和运输过程中若受到机械损伤 ， 病原菌很容易通过伤口侵染， 并大量生长繁殖， 导致果 ［3 ］ 。 （ Alternaria spp． ） 、 常见的引发果蔬采后病害的病原菌有链格孢属 灰葡萄孢属 蔬迅速腐 烂 变 质 （ Botrytis spp． ） 、 青霉属（ Penicillium spp． ） 、 根霉属 （ Rhizopus spp． ） 、 毛霉属 （ Mucor spp． ） 、 褐腐病菌 （ Moni［4 ］ linia spp． ） 和炭疽病菌（ Colletotrichum spp． ） 等 。 长期以来， 防治果蔬采后病害的方法主要是采用化学杀菌剂 ， 然而， 频繁使用化学杀菌剂会使病原菌 ［5 ］ 产生抗药性， 并且造成果蔬农药残留超标， 危害人类的健康 。为了减少化学杀菌剂的用量， 确保果蔬的 卫生和安全， 许多研究都在致力于寻求安全、 无毒和有效的病害防治技术。用微生物进行采后病害的生物 ［6 ］ 防治是近年来发展起来的一个新的研究领域 。 自从 20 世纪 50 年代 Gutter 等 首次报道枯草芽孢杆菌 （ Bacillus subtilis） 对水果病原菌具有生防作用以来 ， 国内外学者对果蔬采后病害的生物防治进行了广泛的 研究， 本文重点介绍这一领域国内外的研究现状 ， 并对未来研究进行展望， 以期对这方面的研究有所帮助。
酵母的繁殖速度比绿霉菌的繁殖速度快 200 倍， 使得绿霉菌无法繁殖。近年来的大量研究证实 件下培养， ［11 ， 15 ］ 。 了拮抗菌主要是通过在果实伤口处快速繁殖和营养竞争来抑制病原菌的生长 4． 2 对病原菌的直接寄生作用 研究表明， 部分生防菌在病原菌菌丝上附着定殖 ， 形成对病原菌的直接寄生作用， 并能分泌胞外水解 ［16 ］ 3 － 葡 聚 糖 酶、 酶（ β － 1 ， 几 丁 质 酶 等） ， 分 解 病 原 菌 的 细 胞 壁 或 菌 丝 体， 从而抑制病原菌的生长 。 Wisniewski 等［19］将酵母 Pichia guilliermondii 和灰霉菌（ Botrytis cinerea ） 一起培养时， 发现酵母可以紧密地
对于大多数生防菌而言， 营养和生存空间的竞争是抑制采后病原菌的主要作用机制 。 生防菌能在短 与病原菌竞争营养物质和氧气， 抢占物理位点和生态位点， 在寄主上占优势地位， 使病原菌得不到 时间内，
［17 ］ ［18 ］ 合适的营养和生存空间进行孢子的萌发 ， 从而抑制病原菌的生长， 起到病害防治的效果 。 Droby 在 研究中发现， 将季也蒙毕赤酵母（ Pichia guilliermondii ） 和绿霉菌 （ Penicillium digitatum ） 同时在有限营养条