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黎巴嫩苹果采后青霉的发生与鉴定

来源::https://doi.org/10.3390/toxins13100730发布时间:2021-10-28

产毒真菌


黎巴嫩苹果采后青霉的发生与鉴定

Occurrence and Characterization of Penicillium Species Isolated from Post-Harvest Apples in Lebanon


摘要:苹果是地中海地区最重要的果树作物之一。特别是黎巴嫩,是中东地区最大的苹果生产国之一,然而,近年来,在冷藏过程中发现了几种类型的损害,特别是腐病症状。本研究旨在确定黎巴嫩采后设施中苹果腐烂的致病因素,并对一组39个有毒真菌青霉的代表性菌株进行特征分析。结果表明,蓝霉是苹果贮藏3~4个月后出现腐烂症状的最常见真菌病害,平均发病率为76.5%-80.6%。从菌株形态、分子鉴定和系统发育分析表明,大部分青霉菌属,占了87.2%,其余菌株占了12.8%,而且扩展青霉(p.expansum占了67.7%。菌株在 25℃下在苹果泥上生长 14 天时会产生展曲霉素值范围从 10.7 mg/kg−1 到 125.9 mg/kg−1,但是所有的P.solitum不产真菌毒素,这项研究强调了青霉的存在,并提出了相应的措施,以降低苹果产品的霉菌毒素污染风险。

关键词:产毒素的真菌;棒曲霉素;青霉菌


       苹果因其营养和感官特性,是世界上栽培和消费最多的水果之一。苹果富含重要的生物活性分子,如抗氧化剂、类黄酮和膳食纤维,可确保人体健康,降低高血压、糖尿病、心脏病和慢性疾病的风险。
       本文研究苹果在0℃贮藏3-4个月后,从黎巴嫩冷藏库收集的腐烂苹果果实中回收了几个真菌属(表1)。结果显示腐烂的苹果最常见的病原菌为青霉属真菌,在红鲜苹果和金鲜苹果上的发病率分别为37.5%~89.5%(平均76.5%)和58.3%~100%(平均80.6%)。灰霉病是葡萄果实采后腐烂的第二大病原菌,在红美苹果和金美苹果上的发病率分别为32.7%和31.3%。


Table 1. Frequency of blue mould and gray mould caused by Penicillium and Botrytis, respectively on decayed apples from five packinghouse facilities in Mount Lebanon
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       此外通过形态学鉴定结果表明,在黎巴嫩中腐烂苹果中的青霉属主要有2个种,分别是P.expansumP.solitum,分别在CYA、MEA和PDA培养基上的一些宏观和微观形态特征不同(表2)。

Table 2. Comparison between the morphological characteristics of Penicillium expansum and P. solitum strains isolated from decayed apples in Mount Lebanon.
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       P.solitum P.expansum在MEA培养基上观察7日菌落的微形态特征,在形状、大小均不同,P.solitum的分生孢子呈球形至接近球形,P.expansum呈椭圆形的分生孢子,P.solitum大小为 (5×4.7µm),P.expansum大小为(4.3×3.3µm),以上两种都均产分生孢子梗,然而,P.solitum菌柄是粗糙的,在P.expansum菌柄是圆滑的。
       通过DNA的鉴定、Blast分析得出:34株菌株被鉴定为P.expansum,5株菌株被鉴定为P.solitum,同时也通过系统发育树证实了这一结果,39株菌株分解成两支很好的分支。如图所示。

 

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Figure 1. Phylogenetic tree inferred using the maximum parsimony method, based on the β-tubulin gene. The percentage of replicate trees in which the associated taxa clustered together in the bootstrap test (1000 replicates) are shown next to the branches. Bootstrap values > 50% (1000 replicates) are shown above or below the nodes.

       在39株青霉菌中,23株青霉菌在苹果泥培养14天后产生展青霉素,如表3。特别是P.expansum菌株的棒曲霉素,从3.2 mg/L-1(LOD)增加到125.9 mg/L-1,其中这类菌株的比例占了67.7%,相反所有的P.solitum和11株P.expansum均不产生霉菌毒素。

Table 3. Penicillium isolates from decayed apples in Mount Lebanon: origin, species, GenBank accession number of benA gene sequence, and patulin production after 14 days of incubation on apple puree.

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       苹果在运输和储存过程中容易腐烂,这取决于各种内部和外部因素,这些因素导致各种疾病和病原微生物的感染,导致收获后严重损失,有几个国家,特别是黎巴嫩报告了这种情况。
       本研究确定了与采后腐烂相关的真菌种群,根据数据显示,在我们研究中最常见的真菌是P.expansumP.solitum,这两类菌引起了蓝霉病,这两类菌株是世界范围内梨果实采后的主要病害,根据之前的报道,例如其他的一些真菌属,Aspergillus, Phialophora, Pezicula, Colletotrichum, Mucor, Rhizopus, Alternaria, Botryosphaeria, and Fusarium也是从腐烂的梨果中分离出来的。而且在一些具体的研究中,在荷兰苹果上最普遍的水果腐烂病菌是NeofabraeasppGloeosporiumsppMonilinia fructigena被认为是英国和法国的主要病原体。



全文链接:https://doi.org/10.3390/toxins13100730   



 

               文稿:陈丽        编辑:上官国莲       审核:马艳玲