金桔是我国重要的经济作物,采摘后容易腐烂,常温条件下货架期较短,造成不小的经济损失。指状青霉在环境中广泛存在,可由果实伤口或者自然孔口侵入,引发果实腐烂。指状青霉(Penicillium digitatum)引起的绿霉病(Green Mold)是金桔贮藏期最主要的病害。1-甲基环丙烯(1-MCP)与乙烯受体蛋白发生不可逆结合,阻碍了该受体与乙烯的结合,有效延缓果实采后衰老,延长果实的贮藏期与货架期。水杨酸(Sselleckchem MG132A)作为植物体内含量较少的酚类物质,是产生植物系统获得抗病性(systemic acquired resistance,SAR)的激素信号,诱导有关防御蛋白表达,加强对病原菌的抗性。目前已报道1-MCP和SA可诱导多种果实对多种病原菌的抗性,然而1-MCP和SA的复合作用报道较少,在诱导果实抗性时乙烯与水杨酸之间的关系还不明确,本论文以金桔作为实验对象,使用1-MCP和SA对采后金桔果实进行单一及复合处理,明确了1-MCP和SA对金桔果实绿霉病的控制效果;通过活性氧代谢、酚类代谢及抗病相关酶的测定,阐释了1-MCP和SA诱导采后金桔果实对指状青霉抗性的生理生化机制;从转录水平分析了1-MCP诱导采后金桔果实对指状青霉抗性的分子机制,结合定量PCR检测和水杨酸含量揭示了参与1-MCP诱导抗性响应的关键基因。主要研究结果如下:1.探究1-甲基环丙烯(1-MCP)和水杨酸(SA)处理对采后金桔果实绿霉病的控制效果从而筛选出最佳处理浓度和处理组合。与对照组相比,1-MCP的最佳处理浓度是6μL/L,SA的最佳处理浓度是0.5 mmol/L,先用6μL/L的1-MCP,再用0.5 mmol/L的SA复合处理时,指状青霉在金桔果实上的生长最缓慢,可显著降低金桔果实发病率,减缓金桔果实病斑直径的扩展。体外抑菌试验表明1-MCP和SA单一及复合处理对指状青霉的菌落直径、孢子萌发与芽管长度都没有显著影响(P>0.05)。以上结果表明1-MCP和SA通过诱导抗性的作用有效抑制采后金桔绿霉病的发生。果实品质指标测定表明,1-MCP和SA单一及复合处理可有效维持金桔果实在贮藏期间的理化指标,如硬度、质量损失率、可滴定酸(Titratableacidity,TA)、可溶性固形物、抗坏血酸(Vitamin C,Vc)等,这为1-MCP和SA在采后金桔病害防控和贮藏中的应用提供了依据。2.1-MCP和SA单一及复合处理提高了金桔果实贮藏前期超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活力,降低了超氧阴离子(Superoxide,O_2~-·)产生速率,抑制了过氧化氢酶(Catalase,CAT)活力,诱导了金桔果实H_2O_2的快速积累;提高了贮藏后期CAT、SOD和过氧化物酶(Peroxidase,POD)活力,减少了H_2O_2含量的积累,延缓了丙二醛含量的上升,减轻了金桔果实细胞膜膜脂过氧化。1-MCP和SA单一及复合处理在采后金桔贮藏期间也促进了总酚和类黄酮含量的积累,诱导了苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonia lyase,PAL)的活性,抑制了多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)的活性。同Diabetes genetics时提高了几丁质酶(Chitinase,CHI)和β-1,3葡聚糖酶(β-1,3-glucanase,GLU)的活性增。表明1-MCP和SA可通过调控活性氧代谢、酚类物质代谢及抗病相关酶活性诱导采后金桔果实对指状青霉的抗性。3.转录组学分析发现,在第2天时,1-MCP处理组与对照组相比有5404个DEGs,其中2948个DEGs上调,2456个DEGs下调。通过KEGG富集分析发现,MAPK信号通路、半胱氨酸和蛋氨酸代谢、苯丙烷代谢途径和激素信号转导途径都是1-MCP0d vs CK0d、1-MCP2d vs CK2d两个比较组中共同的通路,包括245个差异表达基因。部分基因参与了乙烯生物合成代谢、乙烯信号转导与防御反应、水杨酸诱导的系统抗病相关蛋白生成代谢,说明这些代谢通路在1-MCP处理诱导金桔果实抗性过程中可能发挥重要作用。4.通过转录组学富集的KEGG通路及差异表达基因中筛选出与乙烯和水杨酸的生物合成和信号转导相关的基因,对部分基因,如ACS、ACO、ETR、NPR1、TGA、PR-1的q RT-PCR验证也发现其基因表达与转录组结果一致。研究发现,1-MCP处理增加了ICS、PAL的基因表达量,提高了金桔果实水杨酸的含量,激活了水杨酸信号传导途径,提高NPR1与PR-1蛋白的表达;1-MCP处理也促进了乙烯调控的MAPK信号通路中抗病相关蛋白MPK3/6、Chi B的基因表达上调。推测1-MCP可能通过促进水杨酸含量增加激活水寻找更多杨酸诱导的系统获得抗性通路以及促进乙烯诱导的抗病反应通路从而共同诱导金桔果实对指状青霉的抗性。