炭疽病脅迫下采后香蕉的膜脂

代謝 吳小建 陳茜 梁朋光 趙承剛 欒會燕 謝祖強 馮小青 向昱 楊兆杏 何雪梅

摘要：【目的】從細胞膜降解角度研究芭蕉炭疽菌（Colletotrichum musae）采后侵染香蕉果實的機制，為進一步研究香蕉炭疽病及其防控措施提供理論依據(jù)。【方法】以桂蕉6號香蕉為試驗材料，采用噴霧接種芭蕉炭疽菌侵染香蕉果實，以果實噴霧蒸餾水作對照，每3 d取樣1次，通過測定采后貯藏過程中香蕉果實的病情指數(shù)、果實硬度及果皮電導(dǎo)率、細胞膜降解關(guān)鍵酶活性、細胞膜磷脂和脂肪酸組分與含量的變化規(guī)律，明確炭疽菌侵染對香蕉果皮膜脂代謝的影響?！窘Y(jié)果】接種芭蕉炭疽菌可促進香蕉果實炭疽病的發(fā)生，病情指數(shù)隨貯藏時間的延長而增加，同時果實硬度下降、果皮電導(dǎo)率升高，貯藏至第15 d，炭疽菌侵染組與對照組相比，果實的病情指數(shù)顯著增加61.31%（P<0.05，下同）、果實硬度顯著下降35.79%、果皮電導(dǎo)率顯著升高27.94%。炭疽菌侵染促進香蕉果皮膜脂代謝相關(guān)酶[磷脂酶C（PLC）、磷脂酶D（PLD）和脂氧合酶（LOX）]活性增強，貯藏至第15 d，炭疽菌侵染組的果皮PLC、PLD和LOX活性較對照組分別顯著提高31.21%、63.72%和26.24%;同時炭疽菌侵染加速果皮細胞膜磷脂[磷脂酰膽堿（PC）、磷脂酰肌醇（PI）和磷脂酰乙醇胺（PE）]降解為磷脂酸（PA）、不飽和脂肪酸（油酸、亞油酸和亞麻酸等）氧化為飽和脂肪酸（棕櫚酸和硬脂酸等），貯藏至第15 d，與對照組相比，炭疽菌侵染組的果皮不飽和脂肪酸總量降低12.97%，飽和脂肪酸總量則提高17.77%。炭疽菌侵染促進香蕉果皮氧化，貯藏至第15 d，炭疽菌侵染組的丙二醛（MDA）和過氧化氫（H2O2）含量較對照組分別提高17.23%和13.58%?！窘Y(jié)論】炭疽病菌侵染與貯藏期間香蕉果皮細胞膜脂代謝有關(guān)，炭疽菌侵染加劇細胞膜水解，導(dǎo)致細胞膜結(jié)構(gòu)破壞和功能喪失，從而促使炭疽病發(fā)生。

關(guān)鍵詞： 香蕉;炭疽病;果皮;膜脂降解酶;膜脂組分;脂肪酸

中圖分類號： S668.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼： A 文章編號：2095-1191（2021）05-1325-09

Abstract：【Objective】The mechanism of Colletotrichum musae infection in banana fruits after harvest was studied from the perspective of cell membrane degradation，which provided theoretical basis for further study of banana anthracnose and its prevention and control measures. 【Method】The banana variety Guijiao 6 was used as the raw material， banana fruits were inoculated with C. musae by spray， and spraying distilled water was control， and sampled once every 3 d. The effects of C. musae infection on lipid metabolism of banana peel membrane were studied by measuring the disease index，fruit hardness， conductivity rate， distilled water rate，the activities of key enzymes in cell membrane metabolism，the composition and content of phospholipids and fatty acids in cell membrane during postharvest storage of banana fruits. 【Result】Inoculation of C. musae could promote the occurrence of anthracnose，and the disease index increased with the prolonging of storage time，while the fruit hardness decreased and? conductivity rate increased. On day 15 of storage，the disease index of the anthrax infected group significantly increased by 61.31%（P<0.05， the same below），the fruit hardness decreased by 35.79%，and the peel conductivity rate increased by 27.94% compared with the control group. C. musae infection promoted the banana peel membrane lipid metabolism related enzymes phospholipase C（PLC），phospholipase D（PLD），lipoxygenase（LOX） activities. On the day 15 of storage， the activities of PLC， PLD and LOX in banana peel were 31.21%， 63.72% and 26.24% higher than those in the control group respectively. At the same time，C. musae infection accelerated peel cell membrane phospholipid [phosphatidylcholine（PC）， phosphatidylinositol（PI） and phosphatidylethanolamines（PE）] degradation to phosphatidic acid（PA）， and accelerated unsaturated fatty acids（oleic acid，linoleic acid and linolenic acid） oxidation to saturated fatty acid（palmitic acid and stearic acid）. On the day 15 of storage，the total amount of unsaturated fatty acids in banana peel decreased by 12.97% and the total amount of saturated fatty acids increased by 17.77% compared with the control group. Anthracnose infection promoted oxidation of banana peel. The contents of malonaldehyde（MDA） and hydrogen peroxide （H2O2） in anthracnose infection group were 17.23% and 13.58% higher than those in control group，respectively. 【Conclusion】Anthracnose infection is related to lipid metabolism of pericarp membrane during banana storage. The cell membrane hydrolysis is enhanced and lead to cell membrane structure destruction and function loss，prompting anthracnose.

Key words： banana; anthracnose; peel; membrane lipid degrading enzyme; membrane lipid component; fatty acids

Foundation item： Guangxi Natural Science Foundation（2019GXNSFAA185027， 2017GXNSFAA198177）

0 引言

【研究意義】香蕉為芭蕉科（Musaceae）芭蕉屬（Musa）單子葉植物，是熱帶和亞熱帶地區(qū)的一種重要經(jīng)濟作物，也是全球鮮銷量最大的水果（王芳等，2016）。香蕉炭疽病是由芭蕉炭疽菌（Colletotrichum musae）引起的真菌性病害，是香蕉采后保鮮過程中的主要病害之一。青果期炭疽菌以附著胞侵入，并以休眠狀態(tài)潛伏于青果果皮上，待果實黃熟后才表現(xiàn)癥狀，且果實成熟度越高病害越嚴重，給香蕉采后貯藏和運輸帶來極大挑戰(zhàn)（Huang et al.，2012;Zhu et al.，2016）。因此，探明香蕉采后炭疽病發(fā)生的作用機制及其調(diào)控機理對延長香蕉采后貯藏保鮮具有重要意義。【前人研究進展】目前，香蕉炭疽病的研究主要集中在采前炭疽菌侵染規(guī)律及采后發(fā)病機理方面。學(xué)者們對香蕉炭疽病的侵染來源有不同觀點，有的認為侵染源是攜菌的花器和苞片（王壁生，1989;Bellaire and Mourichon，1997），而有的學(xué)者認為攜菌量高的假莖和葉（病殘體）才是真正的侵染源（古瑞瓊，1986;解修超，2004）。芭蕉炭疽菌的侵染過程存在潛伏侵染的特點，解修超（2004）從組織病理學(xué)方面證實了香蕉炭疽病菌具有該特性，深色附著胞是香蕉炭疽菌的主要潛伏形式;Zhu等（2016）在青果期果實表皮細胞壁檢測到芭蕉炭疽菌的侵染絲，但深入侵染需等果實成熟才能完成。芭蕉炭疽菌潛伏侵染發(fā)生的生理基礎(chǔ)可歸納為三方面：寄主生理生化因素如營養(yǎng)不足和存在抑制病菌的有毒物質(zhì)等，真菌侵入寄主后產(chǎn)生抗菌化合物植保素的影響，寄主內(nèi)物理因素如病菌侵入后受到寄主組織木質(zhì)部等阻礙停止擴展（Bazie et al.，2014;Zhu et al.，2016;Zhimo et al.，2017）。采后香蕉炭疽病的發(fā)病機理與果實后熟的生理生化進程密切相關(guān)，學(xué)者們認為病原菌從潛伏狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹虏顟B(tài)的原因有2個方面：一是因為隨著香蕉成熟，炭疽菌可利用的營養(yǎng)物質(zhì)增加（可溶性糖和可溶性果膠），而多巴胺等抗菌物質(zhì)含量明顯下降（劉惠怡等，1990;謝春艷等，1999）;二是由于果實的成熟和衰老導(dǎo)致生理代謝失衡，大量活性氧（ROS）累積造成細胞膜結(jié)構(gòu)破壞和功能喪失，同時過氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）活性降低，導(dǎo)致果實的抗氧化能力減弱（Unnithan et al.，2018;Madjouko et al.，2019）;細胞膜降解導(dǎo)致液泡中幾丁酶和β-1，3-葡聚糖酶釋放，降解炭疽菌細胞壁，引起病原菌從潛伏狀態(tài)成為致病狀態(tài)（Darvill and Albershim，1984;蔣躍明，1997）?！颈狙芯壳腥朦c】目前對炭疽病侵染的發(fā)病機制尚不明確，但前人研究表明細胞膜結(jié)構(gòu)的破壞和功能喪失是重要的原因之一（Zhu et al.，2016;Zhimo et al.，2017），本研究以膜脂降解途徑為關(guān)注點，從細胞膜降解角度研究芭蕉炭疽菌在采后香蕉果實中的發(fā)病機制?！緮M解決的關(guān)鍵問題】研究芭蕉炭疽菌侵染過程中香蕉果皮細胞膜脂代謝相關(guān)酶及細胞膜組成物質(zhì)的變化規(guī)律，明確細胞膜系統(tǒng)對炭疽病的響應(yīng)機制，為進一步研究香蕉炭疽病及制定防控措施提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

香蕉品種選取廣西主栽的桂蕉6號，于2019年9月27日摘自廣西南寧市壇洛鎮(zhèn)果園，當天運回實驗室，挑選成熟期一致、大小均一、無機械傷、無病害的果實進行試驗。芭蕉炭疽菌由廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所提供。蔗糖、二硫代蘇糖醇、苯甲基磺酰氟、乙二醇雙（2-氨基乙基醚）四乙酸（EGTA）、氯化鈉、氯化鈣、四硼酸鈉、硼酸和磷酸鈉等試劑購自生工生物工程（上海）股份有限公司;巰基乙醇購自北京鼎國昌盛生物技術(shù)有限公司;磷脂酶C（PLC）、磷脂酶D（PLD）和脂氧合酶（LOX）活性測定試劑盒及磷脂酸（PA）、磷脂酰膽堿（PC）、磷脂酰肌醇（PI）和磷脂酰乙醇胺（PE）含量測定試劑盒均購自上海江萊生物科技有限公司。

主要儀器設(shè)備：Beckman J-301高速冷凍離心機（德國Beckman公司）、BioTek Epoch全波長酶標儀（美國BioTek公司）、RS232C分光光度計（德國Eppendorf公司）、GY-4型果實硬度計（樂清市艾德堡儀器有限公司）、GC-2010 Plus氣相色譜儀（日本島津有限公司）、DDS-IIA型電導(dǎo)率儀（上海盛磁儀器有限公司）、BIC-300人工氣候箱（上海博迅實業(yè)有限公司）和JY6002電子天平（上海良平儀器儀表有限公司）。

1. 2 試驗方法

1. 2. 1 炭疽菌侵染香蕉樣品處理 感染炭疽病香蕉果實是采用人工噴霧接種芭蕉炭疽菌分生孢子懸液（106個孢子/mL）獲得，以噴霧蒸餾水作對照。噴霧處理后用0.03 mm厚聚乙烯薄膜袋包裝，于20 ℃下貯藏，觀察炭疽病發(fā)生情況，接種后每3 d取樣1次。

1. 2. 2 病情指數(shù)測定 參照鄭永華等（2001）的方法并加以改進，根據(jù)香蕉果實表面腐爛面積分為0級果（無病斑）、1級果（<1/10病斑）、2級果（1/10～1/4病斑）、3級果（1/4～1/2病斑）和4級果（>1/2病斑）。取樣后每天測量病斑大小，病情指數(shù)（%）=Σ（腐爛級別×該級別樣品數(shù)量）/（最高級別×樣品總數(shù)量）×100。

1. 2. 3 香蕉果實硬度測定 采用GY-4型果實硬度計測定香蕉果肉硬度，硬度計針頭為圓筒型，直徑5 mm，長度10 mm。每次隨機取3個果實，去皮后固定在硬度計托盤上，測定中段果實硬度，每個果實測定3個點，3個值的平均值為該果實硬度。

1. 2. 4 電導(dǎo)率測定 取香蕉果皮2 g，蒸餾水沖洗3次并用濾紙吸干，放入50 mL離心管中，加20 mL蒸餾水，振蕩1 h后測電導(dǎo)率;煮沸20 min后，冷卻至室溫再測電導(dǎo)率。細胞膜透性為前后2次電導(dǎo)率之比所得的相對電導(dǎo)率。試驗重復(fù)3次。

1. 2. 5 膜脂代謝相關(guān)酶活性測定 取0.5 g冷凍果皮粉末，加入4.5 mL預(yù)冷的HEPES緩沖液（pH 7.0，含0.32 mol/L蔗糖、1 mmol/L二硫代蘇糖醇、1 mmol/L苯甲基磺酰氟和1 mmol/L EGTA），振蕩混勻，在4 ℃下3000×g離心15 min，收集上清液待測。膜脂代謝相關(guān)酶PLC、PLD和LOX活性參照酶聯(lián)免疫分析試劑盒說明進行測定。

1. 2. 6 膜磷脂組分含量測定 取0.1 g冷凍果皮粉末，加入1.0 mL氯仿/甲醇溶液（2∶1，v/v）超聲波提取30 min后，室溫下靜置30 min，在4 ℃下3000×g離心20 min，收集上清液待測。膜磷脂組分PA、PC、PI和PE含量參照酶聯(lián)免疫分析試劑盒說明進行測定。

1. 2. 7 果皮細胞膜脂脂肪酸組分和含量測定 取0.1 g冷凍果皮粉末，于100 ℃下鈍化處理10 min后加入氯仿—甲醇溶液（1∶2）研磨，提取果皮總脂肪，采用石油醚反復(fù)萃取，去除總脂肪提取液中的中性脂，得到極性脂。極性脂甲酯化處理后，參照林毅雄等（2019）的方法，采用氣相色譜儀測定香蕉果皮細胞膜脂脂肪酸組分含量，并計算香蕉果皮細胞膜脂脂肪酸相對含量。氣相色譜測定參數(shù)：層析柱長2 m，直徑4 mm，固定液為30% DEGS，柱槽溫度190～195 ℃，進樣器溫度250 ℃，H2火焰溫度210 ℃，載氣N2流量50 mL/s。使用歸一法計算各脂肪酸相對含量。

1. 2. 8 果皮丙二醛（MDA）含量測定 參照曹建康等（2007）的方法，取0.1 g冷凍果皮粉末，加入9.0 mL磷酸鹽緩沖液（含0.1 mol/L Na2HPO4·12H2O和0.1 mol/L NaH2PO4·2H2O，pH 7.4）研磨至勻漿，在20 ℃下3000×g離心20 min，收集上清液，按照植物MDA ELISA試劑盒說明測定MDA含量。

1. 2. 9 過氧化氫（H2O2）含量測定 參照許佳妮等（2016）的方法并加以改進。

1. 3 統(tǒng)計分析

采用SPSS 13.0對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，利用Duncans新復(fù)極差法進行因素水平間的顯著性方差分析，采用Origin 2018制圖。

2 結(jié)果與分析

2. 1 炭疽菌侵染對香蕉果實病情指數(shù)的影響

病情指數(shù)是反映果蔬貯藏期間病害發(fā)生程度的一個重要指標。由圖1可知，隨著貯藏時間的延長和果實的不斷成熟，香蕉果實病情指數(shù)呈上升趨勢，炭疽菌侵染組的果實病情指數(shù)在貯藏6 d后開始顯著高于對照組（P<0.05，下同）;貯藏至第15 d，對照組的病情指數(shù)從0升至51.90%，而炭疽菌侵染組的病情指數(shù)從0升至83.72%，較對照組提高61.31%。說明隨著香蕉果實的成熟，病菌對果實的侵染逐漸加深，促使果實病斑擴大和增加，病情指數(shù)呈上升趨勢。

2. 2 炭疽病脅迫下香蕉果實硬度的變化

果實硬度是評價香蕉采后耐貯性的重要品質(zhì)指標之一。由圖2可知，隨著貯藏時間的延長，香蕉果實逐漸成熟，果實硬度呈下降趨勢，其中對照組硬度從貯藏0 d最高的325.14 N/cm2下降到貯藏15 d的最低值（52.44 N/cm2）;從第6 d開始炭疽菌侵染組香蕉果實硬度下降速度較對照組快，且二者間顯著差異，從貯藏0 d最高的318.02 N/cm2下降到貯藏15 d的最低值（33.67 N/cm2），貯藏15 d后，炭疽菌侵染組果實的硬度較對照組下降35.79%?？梢姡臃N炭疽菌處理致使香蕉果實的成熟度提前、果實硬度下降。

2. 3 炭疽病脅迫下香蕉果皮電導(dǎo)率的變化

炭疽菌侵染會破壞果皮細胞膜的完整性，電導(dǎo)率是反映果皮細胞膜完整性的重要指標。如圖3所示，電導(dǎo)率隨著香蕉果實貯藏時間的延長和成熟度的增加呈逐漸上升趨勢，從貯藏第6 d起炭疽菌侵染組的果皮電導(dǎo)率顯著高于對照組電導(dǎo)率，且二者間的電導(dǎo)率差距逐漸增大，貯藏至第15 d，炭疽菌侵染組的果皮電導(dǎo)率較對照組提高27.94%。由此可知，炭疽菌侵染香蕉致使其果皮細胞膜發(fā)生破損，導(dǎo)致電導(dǎo)率上升，且貯藏早期對細胞膜影響遠小于貯藏后期。

2. 4 炭疽菌侵染對香蕉果皮膜脂代謝相關(guān)酶活性的影響

2. 4. 1 PLC活性的變化 PLC是一類重要的細胞膜磷脂水解酶，在植物細胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中PLC及其產(chǎn)物均發(fā)揮重要的媒介作用。PLC可水解磷脂產(chǎn)生三磷酸肌醇和二酰甘油。由圖4可知，在香蕉果實貯藏過程中，果皮PLC活性呈先上升后下降的變化趨勢;從貯藏第3 d開始，炭疽菌侵染組與對照組間存在顯著差異，二者均在貯藏第9 d達最高值，分別為513.07和383.70 U/g，貯藏至第15 d，炭疽菌侵染組的果皮PLC活性較對照組提高31.21%。由此推測，炭疽菌侵染香蕉能提高香蕉果皮PLC活性，使得香蕉在抗逆過程中起到更主動的作用。

2. 4. 2 PLD活性的變化 PLD是細胞膜脂結(jié)構(gòu)降解的起始酶，也是細胞磷脂催化分解的一個關(guān)鍵酶，可催化磷脂生成PA和膽堿等降解產(chǎn)物。由圖5可知，在香蕉果實貯藏過程中，對照組和炭疽菌侵染組的果皮PLD活性均呈先上升后略微下降的變化趨勢，從貯藏第3 d開始對照組與炭疽菌侵染組間存在顯著差異;貯藏至第9 d，二者的差異達最大值，炭疽菌侵染組的果皮PLD活性較對照組提高72.56%，貯藏至第15 d，炭疽菌侵染組的果皮PLD活性較對照組提高63.72%。由此可知，在炭疽菌侵染香蕉果實的過程中，PLD活性升高導(dǎo)致細胞膜降解進程加快。

2. 4. 3 LOX活性的變化 LOX以不飽和脂肪酸為底物，催化植物中亞油酸和亞麻酸等多元不飽和脂肪酸的加氧反應(yīng)，導(dǎo)致不飽和脂肪酸形成氫過氧化物，引發(fā)膜脂過氧化而造成細胞膜的傷害。由圖6可知，在香蕉果實貯藏過程中，對照組和炭疽菌侵染組的果皮LOX活性均呈先上升后下降的變化趨勢，且在炭疽菌侵染的第3 d開始二者間存在顯著差異，貯藏第6 d達最大值，分別為801.20和960.13 U/g，貯藏至第15 d炭疽菌侵染組的果皮LOX活性較對照組提高26.24%。可見，炭疽菌侵染可促使LOX活性增加，導(dǎo)致細胞膜破損，從而使得果實病害加重。

2. 5 炭疽病侵染對香蕉果皮細胞膜磷脂組分的影響

2. 5. 1 PC含量的變化 PC是細胞膜磷脂的重要組成部分，是PLD的主要底物，脂酰膽堿含量的變化與細胞衰老和細胞膜損傷有關(guān)。由圖7可知，隨著貯藏時間的延長，香蕉果皮PC含量大致呈逐漸下降趨勢，其中對照組果皮的PC含量從貯藏0 d最高的2310 μmol/g下降至貯藏15 d的1508 μmol/g;炭疽菌侵染組的果皮PC含量則下降到貯藏15 d的916 μmol/g;從貯藏第9 d起炭疽菌侵染組與對照組間出現(xiàn)顯著差異，貯藏至第12 d時，二者差異達最大值，炭疽菌侵染組的果皮PC含量較對照組降低46.44%。

2. 5. 2 PI含量的變化 PI在PLC和PLD的作用下水解成二酰甘油（DAG）和肌醇三磷酸。由圖8可知，隨著貯藏時間的延長，香蕉果皮PI含量呈下降趨勢;在貯藏第3、9和12 d，炭疽菌侵染組的果皮PI含量顯著低于對照組，貯藏至第12 d時二者的PI含量差異最大，炭疽菌侵染組的果皮PI含量較對照組降低26.70%?？梢姡谙憬豆麑嵆墒焖ダ线^程中PI一直在進行轉(zhuǎn)化分解，而病原菌侵染使得PI分解加速。

2. 5. 3 PE含量的變化 PE也是PLD的主要底物之一。由圖9可知，香蕉果皮PE含量隨貯藏時間的延長而呈逐漸下降趨勢，從貯藏第6 d起炭疽菌侵染組的果皮PE含量即顯著低于對照組，至貯藏第15 d時，PE含量較對照組降低35.93%。

2. 5. 4 PA含量的變化 PA是PLD水解細胞膜的直接產(chǎn)物，在脂質(zhì)合成代謝過程中具有重要作用;PA也是信號分子，廣泛參與生長、發(fā)育和逆境脅迫的調(diào)控過程。由圖10可知，對照組香蕉果皮PA含量呈先上升后下降的變化趨勢，而炭疽菌侵染組在貯藏過程中一直呈上升趨勢。在貯藏3 d后炭疽菌侵染組與對照組間的香蕉果皮PA含量呈現(xiàn)顯著差異，至貯藏第15 d，二者間的差距最大，與對照組相比，炭疽菌侵染組果皮PA含量增加35.91%。由此可見，炭疽菌侵染導(dǎo)致細胞膜降解加強，PA大量積累。

2. 6 炭疽菌侵染對香蕉果皮細胞膜脂脂肪酸含量的影響

脂肪酸是細胞膜骨架的重要組分之一，細胞膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與流動性受其組分和組分間比例影響極大，低飽和脂肪酸比例有利于保持細胞膜流動性，增強果實抗逆性（Wang et al.，2016）。從表1可知，采后香蕉果皮的脂肪酸中，飽和脂肪酸以棕櫚酸（21.92%）和硬脂酸（6.93%）為主，而不飽和脂肪酸以油酸（3.98%）、亞油酸（32.83%）和亞麻酸（27.86%）為主。貯藏過程中對照組和炭疽菌侵染組的香蕉果皮脂肪酸組分未發(fā)生改變，總體趨勢均表現(xiàn)為不飽和脂肪酸總量逐漸降低，而飽和脂肪酸總量逐漸增加;從貯藏第3 d開始，炭疽菌侵染組的香蕉果皮不飽和脂肪酸總量顯著低于對照組，而飽和脂肪酸總量顯著高于對照組，至貯藏第15 d，與對照組相比，炭疽菌侵染組的香蕉果皮不飽和脂肪酸總量降低12.97%，飽和脂肪酸總量則提高17.77%，說明炭疽菌侵染能促進果皮中不飽和脂肪酸比例的降低。脂肪酸不飽和度即不飽和脂肪酸含量與飽和脂肪酸含量的比值，是衡量膜脂脂肪酸不飽和程度的重要指標，貯藏后期（第6 d以后），炭疽菌侵染組香蕉果皮的脂肪酸不飽和度呈迅速下降趨勢，且顯著低于對照組。

2. 7 炭疽菌侵染對香蕉果皮過氧化的影響

H2O2是植物細胞在生理代謝過程中的一種活性氧，當植物受到病害等外界脅迫時，即打破活性氧的產(chǎn)生—清除系統(tǒng)導(dǎo)致活性氧大量積累，從而促進細胞膜脂過氧化過程，并產(chǎn)生MDA，MDA導(dǎo)致細胞膜結(jié)構(gòu)破壞，最終致使果蔬采后衰老或發(fā)生病害（Tian et al.，2013）。由圖11可知，對照組和炭疽菌侵染組的香蕉果皮H2O2含量在貯藏期間均呈逐漸上升趨勢，從貯藏第3 d開始炭疽菌侵染組的香蕉果皮H2O2含量顯著高于對照組（第9 d除外），貯藏至第15 d，炭疽菌侵染組的香蕉果皮H2O2含量較對照組高13.58%。

MDA含量可表示細胞膜脂的過氧化程度，如圖12所示，對照組和炭疽菌侵染組的香蕉果皮MDA含量變化趨勢基本相同，均呈先緩慢后急劇上升的變化趨勢，但炭疽菌侵染組在3～6 d內(nèi)明顯上升，果皮中MDA快速累積的時間較對照組提前;炭疽菌侵染組的香蕉果皮MDA含量從貯藏第3 d開始均高于對照組，貯藏至第15 d，炭疽菌侵染組的果皮MDA含量高于對照組17.23%。說明炭疽病脅迫對香蕉果皮的細胞膜有破壞作用，貯藏過程中細胞膜損傷嚴重，促進了細胞膜的過氧化程度。

3 討論

香蕉炭疽病是由芭蕉炭疽菌引起的真菌性病害，其特征是在果實采前侵染、果實完成成熟后發(fā)病，是香蕉采后的最重要病害之一，表現(xiàn)為果皮褐變和果肉腐爛（Gunasinghe and Karunaratne，2009）。本研究中，噴霧接種炭疽菌孢子菌懸液可促進香蕉炭疽病的發(fā)生，提高發(fā)病指數(shù)、降低果實硬度，與李麗等（2017）報道的采后接種炭疽病菌可促進香蕉果實發(fā)病的研究結(jié)果一致。

炭疽病的發(fā)生涉及許多復(fù)雜而有規(guī)律的生理代謝過程，細胞膜在維持細胞完整的區(qū)域化結(jié)構(gòu)和為生物體提供正常的生理代謝活動等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。細胞膜損傷是導(dǎo)致采后病害發(fā)生的主要原因（Tian et al.，2013;許佳妮等，2016;單婷婷等，2017;Dukare et al.，2019）。本研究中，香蕉炭疽病發(fā)病期間果皮電導(dǎo)率持續(xù)上升，表明香蕉果皮細胞膜受到損傷，細胞膜結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致細胞滲透調(diào)節(jié)能力下降和細胞質(zhì)外流，推測細胞膜降解在果皮細胞對炭疽病響應(yīng)中起關(guān)鍵作用。該結(jié)論與采后龍眼果實衰老劣變及柑橘油胞病發(fā)病中果皮細胞膜降解響應(yīng)一致（許佳妮等，2016;林毅雄等，2019）。

逆境脅迫下細胞膜最先受到傷害，膜脂的水解、脂肪酸中不飽和比例降低及活性氧的累積等均會促進細胞膜結(jié)構(gòu)破壞和病害發(fā)生（余經(jīng)等，2020）。植物細胞膜磷脂水解關(guān)鍵酶包括PLC和PLD等，酶活性升高是導(dǎo)致膜脂降解的主要原因。PLC和PLD可催化磷脂（PC、PI和PE等）生成PA和膽堿等降解產(chǎn)物，因此磷脂的降解程度可通過PLC和PLD活性進行判斷（Lin et al.，2016）。本研究中，從貯藏第3 d開始，香蕉炭疽菌侵染組的果皮PLC和PLD活性顯著高于對照組，表明在貯藏后期，PLC和PLD對細胞膜的水解能力逐漸增強，導(dǎo)致細胞膜降解。與此同時，PLC和PLD的磷脂底物PC、PI和PE含量均呈降低趨勢，產(chǎn)物PA的含量逐漸增加，細胞膜透性增強，果皮電導(dǎo)率增大，炭疽病病情指數(shù)升高，果實腐爛加重。

LOX是膜脂過氧化的啟動酶和關(guān)鍵酶，可將不飽和脂肪酸催化成飽和脂肪酸，在病害等逆境脅迫中發(fā)揮重要作用（Tian et al.，2013）。本研究中，炭疽菌侵染組的香蕉果皮LOX活性從貯藏第3 d開始顯著高于對照組，說明炭疽菌侵染組的果皮過氧化程度較高，高H2O2含量和MDA含量印證了果皮的過氧化，與此同時，LOX的底物亞油酸和亞麻酸含量從貯藏第6 d起始終低于對照組，活性氧累積與膜脂不飽和脂肪酸氧化為飽和脂肪酸的協(xié)同效果，造成細胞膜降解，與、藍莓（周倩，2014）、黃瓜（趙宇瑛，2011）柑橘（許佳妮等，2016）、龍眼（林毅雄等，2019）等在逆境脅迫下不飽和脂肪酸的變化規(guī)律表現(xiàn)一致。

4 結(jié)論

炭疽病菌侵染與貯藏期間香蕉果皮細胞膜脂代謝有關(guān)，炭疽菌侵染加劇細胞膜水解，導(dǎo)致細胞膜結(jié)構(gòu)破壞和功能喪失，從而促使炭疽病發(fā)生。

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（責任編輯 羅 麗）