微生物生物防治潜在的对手对水果作物收获后的疾病:复习一下

文摘

采后病害造成严重的经济损失园艺新鲜农产品在运输和存储。采后疾病的发病率会影响质量和限制园艺新鲜农产品的保质期。合成杀菌剂,当应用控制采后病害的主要因素。目前法律法规执行的易腐农产品进口国有关农药残留水平最低的可食用部分易腐农产品。大多数真菌病原体据报道发展本土抵抗合成杀菌剂。打开处理金属和合成杀菌剂有有害影响的环境足迹。所有这些有效的原因要求查找自然新颖的生物杀菌剂取代合成杀菌剂应用在供应链系统采后的应用程序。微生物拮抗剂成为一个有前途的环保的化学物质。在过去的20年中,几个微生物拮抗剂对各种水分、真菌和细菌病原体广泛评估。因此,当前的回顾总结了使用和新奇的对手控制水果采后病害的生物作物,他们的行为模式,对防御机制的影响和新鲜水果的质量。

关键字

生物防治、环保管理、水果作物,采后损失

介绍

水果是均衡饮食的一个重要组成部分的一个来源基本的维生素和矿物质和正确地称为健康食品。除了直接食用,水果是高度用于药用价值即,抗氧化剂和抗癌、审美和宗教目的。在水果生产的潜在威胁,损失采后衰减引起的真菌病原体构成的重要组成部分。水果的采后损失估计的范围在20%到25%或更多的收获生产(1]。即使在国家的最先进的技术,采后损失大量的(2]。收集、处理和采后化学治疗可以增加水果和蔬菜的成本几个折叠从领域到消费者。考虑经济和世界饥饿的问题,必须了解采后疾病的重要性,不断努力减少采后损失从病原体3]。采后损失代表25%的总产量在工业化国家和发展中国家超过50%的报道(4]。控制采后病害的主要方式是通过合成杀菌剂的应用(2]。然而,公众对食品安全的放置下合成杀菌剂的使用研究,从而创建一个需要开发替代方法来控制这些疾病。此举进一步发现加速了可能取消登记的一些更有效的杀菌剂和抗杀菌剂的发展有些存储病原体(1,5- - - - - -8]。审查处理微生物拮抗剂的使用减少收获后的疾病热带水果。

考虑采后病害的生物防治

采后生物防治剂的应用在近年来得到重视。的限制环境收获易腐商品的存储提供了一个很好的机会,申请生物防治剂由于温度和湿度是稳定和可控的9]。此外,生物防治剂很容易申请,他们的行为更集中的植物部分,并且丰收的农作物的价值是伟大的足以证明昂贵的控制程序。但相对较少的研究一直在进行秋收之前的那次控制采后病害的微生物拮抗剂的应用。秋收之前的那次的主要方面照顾应用生物防治剂,潜在的或静止的感染管理,控制伤口感染在收获和水分处理和抑制病原体接种体。

微生物拮抗剂管理收获后水果的疾病

生物防治剂是无害的;在整个作物贬低比农药,高效经济增长周期高根际腐生能力和竞争能力。其他途径包括,缓解提供改善植物生长,激活宿主抵抗机制,增加生物量生产和产量。广泛的拮抗细菌、真菌和放线菌用于园艺作物疾病的管理。拮抗剂如枯草芽孢杆菌,b的仙人掌,Bradyrhizobium japanicum,肠杆菌泄殖腔,铜绿假单胞菌,p .不过荧光p, p . corrugata p . putida根瘤菌spp,链霉菌属spp。s . griseoviridis Laetisaria arvalis,青霉菌spp,腐霉属oligandrum, p•纳恩丝核菌spp,木霉属harzianum,毛壳菌属globosum, Cladorrhinum foecundissimum, Coniothyrium minitans,非致病性尖孢镰刀菌F047,病圃f . sp。niveum((),Gliocladium对,血管球spp。血管球fasciculatum, g . intraradices g . mosseae青霉菌oxalicum, Sporidesmium sclerotivorum, Talaromyces flavus, Vertilicillium biguttatum和木霉属spp。,作为潜在的生物防治剂对病原体引起的疾病在园艺作物(10]。

管理静止感染

潜在的或静止感染的现象刺盘孢属被定义为“抑制病原体通过吗生理条件下由主机,直到一些成熟阶段已经完成(11]。延迟是指静止或休眠寄生关系,经过一段时间的变化一个活跃的(12]。静感染的分子和生理基础从成熟过渡到成熟阶段显然是描述(13]。潜伏感染已报告在石头上的水果,苹果、鳄梨、芒果、木瓜、柑橘类水果,葡萄和草莓14- - - - - -17]。在草莓,葡萄孢属腐烂开始感染,衰老的部分成为潜伏感染发展成活跃腐烂成熟水果(18]。这类酵母菌菌Aureobasidium支链淀粉对b .灰质和酵母念珠菌oleophila有效存储腐烂在草莓开花而应用领域应用后立即收获(19]。此外,应用程序的答:支链淀粉和Epicoccum purpurascens到甜蜜的樱花潜伏感染的数量减少了Monilinia laxa在绿色草莓水果(14]。建立生物防治剂的重要性在病原体尤其是到来之前,当短暂的colonizable基质(如花瓣,雄蕊)作为感染病灶(20.]。重复的应用拮抗剂被要求控制采后腐烂源自潜伏感染在果园里证明了三喷雾剂枯草芽孢杆菌控制鳄梨炭疽病(21]。此外,在过去的四年时间里连续枯草芽孢杆菌的应用导致对手人口的逐渐增加,减少病原体接种体的水平和更有效的疾病控制。的种群动态a . pullullans红酵母glutinis和枯草芽孢杆菌在苹果果实,对手是应用于该领域的树木在生长季节(22]。从领域转移到冷藏后,介绍了对手的人口仍高于控制治疗,除了枯草芽孢杆菌拒绝。收获前的应用的有效性答:支链淀粉对葡萄孢属甜樱桃和葡萄的腐烂和r . glutinis葡萄孢属腐烂和蓝色梨的模具也报道。场喷雾c . guilliermondiiA42、枝顶孢属cephalosporiumB11两到五倍在7 - 10天时间间隔表和酿酒葡萄可以减少衰减造成的b .灰质和答:尼日尔(23- - - - - -26]。

在收获,收获后处理控制伤口感染

收获机械损伤中创建和水分处理操作可能导致伤口感染病原体(17]。在这种情况下,接近收获一个有效拮抗剂治疗似乎是一个适当的策略,防止伤口的殖民化弱势居民拮抗剂和病原体(27]。收获前的应用的有效性枯草芽孢杆菌对炭疽病、茎腐病和刺盘孢属鳄梨的水果腐烂21]。在草莓处理答:支链淀粉立即在收获之前,根霉腐烂观察降低了72%只有轻微的活动葡萄孢属腐烂(19]。这种差异在效力意味着知识的需要选择正确的时间目标疾病的流行病学的应用生物防治剂。b .水果内的灰质存在潜伏性感染不能有效地检查,但根霉stolonifer,被外部病原体污染很容易被抑制答:支链淀粉。苹果收获后治疗前两天收获c的缘故减少了蓝色模具四个月后的存储(28]。Pre-harvest拮抗剂的应用允许先发制人的殖民的创伤在收获或处理,从而允许更多的时间来殖民的拮抗剂和饱和新鲜伤口到来之前的病原体29日,30.]。这种类型的竞争或先发制人的排斥被认为是一个由对手攻击的保护机制病原体感染。

不听劝告的病例收获后处理

在某些情况下,采后应用程序是不可行的。例如,水果,很容易损坏或不能暴露在水性治疗如草莓,水果表面蜡质开花如葡萄。收获后治疗毕赤酵母属guilliermondii或Hanseniaspora uvarum显著抑制葡萄采后腐烂,但倾向于消除表面开花;这个问题通过应用而被避免了p . guilliermondii在植物上收获(前三天31日]。为了避免处理和相关的有害的影响,它是首选的收获草莓和直接装进塑料篮子的水果保持,直到它到达消费者。在这样的条件下,喷涂悬浊液拮抗剂繁殖体,甚至一天收获之前似乎是主要的应用方法生物防治剂。

秋收之前的那次拮抗剂的应用程序的基本特征

1。成功的对手必须能够容忍低营养的可用性、紫外辐射、干燥、快速气候变化(22和农用化学品的存在32,33]。

2。对水果表面可能是持久以来的拮抗剂附件的一个重要特征将有助于更好的殖民,避免移动由于风、雨或水位波动(34]。

3所示。良好的生物防治剂的一个重要特征是它的殖民和生存能力在目标主机上的组织。殖民的表面是一个重要的和多方面的过程所需的竞争力和先发制人的排除病原体。应该建立在对手carposphere病原体到来之前,或当对手的数量却一直在下降,产品引发感染了主机表面(35]。

收获后疾病的机制参与生物防除微生物拮抗剂

尝试了在研究相对较少参与水果采后病害的生物防治机制。各种机制即。,抗菌,限制营养和空间竞争,生产裂解酶、寄生和诱导阻力的报告。

1。抗生素生产:产生的抗生素iturin枯草芽孢杆菌酮和pyrrolnitrin由假单胞菌不过LT-4-12W减少在体外核果病原体的生长和分生孢子的萌发m . fructicola和梨果水果病原体p . expansum和b .灰质分别为(36,37]。这两种菌株可以控制水果腐烂造成的各自的病原体(37,13]。水果腐烂也单独控制相应的抗生素的应用(38]。答:支链淀粉可能产生抗生素aureobasidin [39]。p .两株ESC-10和ESC-11抗生素Syringomycin E在一些媒体和柠檬的纯化化合物可以控制绿色模具(40]。

2。营养和空间竞争:对营养物质的竞争已经阐明肠杆菌属下水道和r . stolonifer桃子和p . guilliermondii和p . italicum柑橘类(41,42]。的对手隐球菌laurentii和掷孢酵母属roseus也叫苹果挥发性乙酸丁酯作为食物来源,减少了刺激这个化合物对发芽的影响b .灰质分生孢子在体外(43]。也注意到,这两个对手表现出更强的吸收和利用14 c果糖表明竞争营养物质可能发挥了重要作用。同样的现象也显示的交互大肠herbicolaB66和B 90b .灰质和p . expansum在稀释的苹果汁(44]。非常高的密度(1010 cfu /毫升)大肠下水道r . stolonifer需要抑制分生孢子的萌发和腐烂的桃子建议排除生物电控制的机制(41]。

3所示。裂解酶的生产:的溶菌作用b .灰质菌丝由β-1 3-glucanase所产生的p . guilliermiondii在苹果(42]。p是应变K,有效地控制灰霉菌的苹果,exo-β-1增加产量,3-glucanase三倍的细胞壁的准备b .灰质在苹果的伤口,减少损伤大小仅靠拮抗剂相比一半以上(45,46]。高等β-1 3-glucanase和几丁质酶活动也在苹果中发现伤口的处理答:支链淀粉有效地控制各种腐烂的苹果,葡萄(3,47]。

4所示。诱导系统阻力:拮抗酵母p . guilliermondiiUS-7显示诱导PAL和植物抗毒素scoparone在柑橘类的水果皮48]。此外,治疗c . saitoana诱导几丁质酶,造成沉积的乳头状突起寄主细胞壁在苹果和柑橘16,49]。答:支链淀粉力争在伤口应用在苹果增加β-1,3-glucanase,几丁质酶和阿宝活动24小时治疗后达到最大水平治疗后48和96小时(35]。c . saitoana当应用于苹果水果48 h - 72 h pre-inoculation b .灰质减少病变直径分别超过50%和70% [50]。此外,酵母拮抗剂治疗增加了几丁质酶和β-1 3-glucanase活动新鲜苹果。c . famata减少绿色模具(p . digitatum)衰变橘子和增加植物抗毒素scoparone和东莨菪亭十二倍水果伤口后四天单独接种时(51]。的应用荧光假单胞菌FP7水在油乳剂配方之下即国防相关酶类的活性增加,苯丙氨酸氨裂解酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶和b - 1,观察3-glucanase [52]。采后的应用荧光假单胞菌Pf1和枯草芽孢杆菌EPCO16诱导国防相关化合物即过氧化物酶、多酚氧化酶、苯丙氨酸氨裂解酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶在治疗观察芒果水果对茎腐病病(结束53]。

Bioformulations收获后疾病的管理

一些拮抗微生物的专利和商业产品,如追求,最近旧金山命名美国i - 182 (c . oleophilai - 182, Ecogen Corp .蓝鸿恩,PA)可湿性粉剂,Bio-Save 100年、110年和1000年(p .两ESC - 10和11,EcoScience Corp .)、奥兰多)冷冻细胞浓缩丸和收益率+(隐球菌albidus、锚生物技术、南非开普敦)已登记使用对柑橘采后腐烂和梨果水果。可行的细胞c的缘故CPA-1生长在山梨糖醇改性液体种以糖蜜为基础的媒介和保存等渗溶液的海藻糖(0.96米)存储后七个月保持他们对p . expansum感染的可行性和有效性的苹果54]。涂层形成分散体与c的缘故提高了抑制b灰质在葡萄55]。额外的好处,如提高水果坚定和延长保质期,也一直在与微生物拮抗剂(56]。

Mycotoxigenic真菌的生物防治

使用微生物控制采后病原菌的对手,包括mycotoxigenic真菌是最重要的。最近,实验显示出一些答:支链淀粉株高度抑制造成腐烂曲霉属真菌carbonarius在分离和受伤的酿酒葡萄57]。有趣的是,这些菌株有关潜在降解赭曲霉毒素A的更少的有毒化合物赭曲霉素在体外。此外,一些葡萄浆果被真菌污染,使用生物防治剂,赭曲霉毒素A污染低于感染参与浆果[6]。苹果使用微生物拮抗物,整个积累低比例的棒曲霉素的p . expansum感染水果显著低于感染,non-pretreated苹果(58]。有趣的是,棒曲霉素主要降解产物形成的红酵母glutinisLS11结构通过核磁分析被确认为desoxypatulinic酸被报道是无毒的多个微生物抑制的展青霉素。

挑战转变为实际的使用生物防治剂

和理性的第一步,防止病原体污染是一个很好的农业实践领域和在存储。微生物bio-agents固有的能力来防止水分、疾病易腐商品依靠他们的潜力比所需营养物质的危险病原体伤口网站和/或形成一层生物膜,阻止病原体身体接收营养和饥饿。他们采后病原菌感染的网站需要解决许多人并启动感染(59]。尽管他们能够使用作为一种替代方法,采后生物防治剂作为商业产品的使用仍然缩小。缺乏广泛的商业应用已经关联到许多因素,包括不平衡的表现,缺乏消灭的潜力,缺乏资源,在不同的国家不同的监管要求,限制了其广泛的适应性和使用和与环境安全相关的问题。为了提高微生物的潜在对手,研究直接与其他替代方法结合使用。

结论

收获后的应用人工合成的化学物质已经被传统的采后疾病管理计划。越来越关心健康危害和环境污染化学使用需要环保的发展策略易腐水果采后病害的控制。管理采后病害的微生物拮抗剂已经表现出最合适的策略来替代的化学品被禁止或建议有限使用。

最近在水果和蔬菜采后疾病管理的方法是基于知识的天然拮抗剂病原体相互作用的过程。虽然有几个成功的故事在商业化的拮抗剂对收获后病原体。在采后的受控环境系统中,有特定的机会应用微生物拮抗剂作为输送系统。在未来,它可能会只使用菌株适应水分条件和根据需要引入靶向基因对抗性的活动。然而,如果类似的步伐,微生物拮抗剂的使用控制水果采后病害的生物将在未来,一定会大大扩展成为一个在全球范围内采用实践。

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