不同愈伤时间对低温贮藏期间马铃薯块茎采后病害及品质的影响

包改红，毕 阳，* ，李永才，，吴觉天，寇宗红，葛永红，王 毅，王 蒂

(1.甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃兰州730070;2.甘肃省干旱生境作物学重点实验室/甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室，甘肃兰州730070)

甘肃省是我国马铃薯的主产区，面积和产量均居全国前列［1］。马铃薯块茎在采收后往往需要经过较长时间的贮藏，但期间腐烂率颇高，严重影响其食用和经济价值［2］。由硫色镰刀菌(Fusarium sulphureum)引起的干腐病是甘肃省马铃薯块茎的主要病害［3］，目前主要通过使用噻苯咪唑类杀菌剂对该病进行控制。但由于杀菌剂存在环境污染、农药残留及病原物产生抗药性等问题而逐渐受到限制，因此开发新的、安全、有效的控制方法便成为当前生产中亟待解决的问题［4］。马铃薯块茎刚采收时因其皮较薄，易受机械损伤而产生伤口，从而为致腐病原物的侵入开辟了通道［5］。由于采收时块茎表面形成的伤口具有自动愈合的能力，因此，可以在一定程度上减少贮藏期间腐烂的发生。生产实践中发现，伤口愈合的程度受品种、时间、温度和湿度等因素的影响。有报道表明，块茎在15℃愈伤7d 可增强伤口对F.solani var.coeruleum 和F.sulphureum 的抵抗力［6］。愈伤后的块茎贮藏期明显延长，腐烂率显著降低［7］。愈伤不仅可有效减轻贮藏期间干腐病的发生［6］，而且还可以对坏疽病［8］、皮斑病［9］和银屑病［10］等其它块茎采后病害加以控制。但不同愈伤时间对马铃薯块茎干腐病的控制效果及其品质的影响尚未见报道。本实验以陇薯3 号为试材，通过人工损伤马铃薯块茎，常温愈伤不同时间后接种F.sulphureum 并低温贮藏，研究不同愈伤时间对低温贮藏马铃薯块茎采后病害和品质的影响，以期为马铃薯采后病害和品质的控制提供新的措施。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

供试陇薯3 号 于2011 年10 月采于定西市渭源县会川镇大田;供试硫色镰刀菌(F.sulphureum)由甘肃省农业科学院植物保护所提供。

CX21FS1C 型光学显微镜 奥林巴斯工业有限公司;VXH-3 型微型旋涡混合器 上海跃进医疗器械厂;AL204 型电子天平 梅特勒-托利多仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 孢子悬浮液的制备 参照李永才［11］方法。取25℃下培养1 周的F.sulphureum 平皿一个，在培养物的表面倾倒无菌水，然后用三角器将培养基表面的病原菌孢子刮下，与无菌水混匀后，倒入1000mL 的三角瓶中，在WYX-A 微型旋涡混合器上震荡15s，用双层纱布过滤，滤液用血球计数板计数、并计算稀释至所需浓度10-5后封口，待用(孢子悬浮液即用即配)。

1.2.2 样品处理 选取刚采收的外观整齐，大小一致，无病虫害，无损伤的马铃薯块茎，平均分为两组，其中一组马铃薯块茎在一侧用小刀划3cm 长1cm 深的伤口(人工损伤)，另一组则不进行损伤处理，每个处理200 个马铃薯块茎，重复3 次。

1.2.3 愈伤处理及接种 无损伤和人工损伤的马铃薯在常温下分别愈伤0、7、14d。愈伤后将马铃薯单层整齐的铺于地面，然后将制备好的孢子悬浮液均匀喷洒于块茎上，每200 个块茎喷洒约1.2L。待全部晾干后装入网袋中在平均温度为5℃的贮藏窖中贮藏。每个愈伤处理取损伤和无损伤的马铃薯块茎各60 个，重复3 次。

1.2.4 指标测定 5℃下低温贮藏6 个月后测定发芽率，贮藏7 个月后测定马铃薯干腐病的发病率和病情指数及其它病害发病率、失重率、芽长、绿化率。

1.2.4.1 干腐病发病率 每个处理随机选取90 个马铃薯块茎，以30 个为一组，根据式(1)进行测定。

1.2.4.2 干腐病病情指数 每个处理随机选取90 个马铃薯块茎，以30 个一组进行测定。定义不发生干腐病的病级为0，轻度为1，中度为2，重度为3。根据式(2)计算干腐病病情指数。

1.2.4.3 其它病害 记录各处理马铃薯其它病害(主要为细菌性病害)的情况。每个处理随机选取90 个马铃薯块茎，以30 个一组，根据式(3)进行测定。

1.2.4.4 失重率 采用差量法。每个处理随机选取10 个块茎跟踪测定。

1.2.4.5 发芽率 每个处理随机选取30 个块茎，10个为一组，根据式(5)进行测定。

1.2.4.6 芽长 每个处理选取30 个马铃薯块茎，10个为一组，每个块茎随机测定3 个芽眼的芽长。最后计算平均芽长。

1.2.4.7 绿化率 每个处理选取30 个马铃薯块茎，以10 个为一组，根据式(6)进行测定。

1.2.5 数据统计与分析 数据采用Microsoft Excel 2003 软件进行分析，并计算标准误差(± SE);采用SPPS Statistics 17.0 软件进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同愈伤时间对干腐病及其它病害的影响

愈伤处理可明显减少损伤和无伤接种马铃薯块茎贮藏7 个月后的干腐病发病率、病情指数和其它病害的发病率，且损伤接种马铃薯块茎的干腐病发病率、病情指数和其它病害发生率均明显高于同处理无伤接种的马铃薯(图1)。随着愈伤时间的延长，损伤和无伤接种块茎干腐病的发病率均显著降低(图1A)。损伤接种块茎7d 愈伤与不愈伤的对照相比干腐病发病率下降了33.3%，14d 愈伤进一步降低了干腐病发病率，与不愈伤的对照和7d 愈伤相比发病率分别下降了46.2%和19.2%。同样，无伤接种块茎14d 愈伤与不愈伤的对照和7d 愈伤相比发病率分别下降了55.0%和36.5%。随着愈伤时间的延长，损伤接种块茎干腐病的病情指数也显著降低(图1B)。14d 愈伤与不愈伤的对照和7d 愈伤相比病情指数分别下降了49.5%和10.6%。经愈伤处理后，无伤接种块茎干腐病的病情指数也有所降低，但与不愈伤的对照无显著差异，与不愈伤对照组相比干腐病病情指数下降了42.9%。愈伤处理后损伤和无伤接种马铃薯块茎其它病害的发生率也显著降低(图1C)。损伤和无伤接种马铃薯块茎7d 愈伤与不愈伤的对照相比其它病害的发病率分别下降了60.0% 和53.4%，随着愈伤时间的延长，损伤和无伤接种马铃薯块茎其它病害的发病率也有所降低，但7d 愈伤与14d 愈伤间差异不显著。损伤和无伤接种马铃薯块茎14d 愈伤与不愈伤对照相比其它病害发病率分别下降了80%和72%。

图1 不同愈伤时间对马铃薯块茎干腐病发病率(A)、病情指数(B)及其它病害发病率(C)的影响Fig.1 Effect of curing duration on incidence and severity of dry rot，incidence of other diseases of potato tuber

2.2 不同愈伤时间对马铃薯品质的影响

愈伤处理可明显减少损伤接种马铃薯块茎贮藏期间的失重率、绿化率、发芽率和芽长(图2)。损伤接种马铃薯块茎7d 愈伤与不愈伤的对照相比失重率无显著差异，而愈伤14d 后失重率显著降低，与不愈伤的对照相比下降了15.2%，但与7d 愈伤无显著差异。愈伤对无伤接种马铃薯块茎失重率的影响不大。损伤接种马铃薯的失重率显著高于同处理无伤接种的马铃薯。损伤接种马铃薯块茎经7d 愈伤后绿化率显著降低(图2B)，与不愈伤的对照相比下降了48.3%，14d 愈伤并没有使损伤接种马铃薯块茎的绿化率进一步降低，但仍显著低于不愈伤的对照。无伤接种马铃薯块茎的绿化率受愈伤影响不大。随着愈伤时间的延长，损伤接种马铃薯块茎的发芽率和芽长显著降低(图2C、2D)。7d 愈伤与不愈伤对照相比发芽率和芽长分别下降了9.0%和33.1%，14d愈伤可进一步降低损伤接种马铃薯块茎的发芽率和芽长，与不愈伤的对照和7d 愈伤相比发芽率分别下降了18.0% 和9.9%，芽长分别下降了46.2% 和19.6%。但无伤接种马铃薯块茎愈伤不同时间后发芽率和芽长变化不大。

图2 不同愈伤时间对马铃薯块茎失重率(A)、绿化率(B)、发芽率(C)及芽长(D)的影响Fig.2 Effect of curing duration on weigh loss(A)，greening rate(B)，germination rate(C)and germinal length(D)of potato tuber

3 讨论

本研究结果表明，愈伤处理可明显减轻马铃薯贮藏期间的采后病害并维持块茎品质。愈伤可使马铃薯表皮硬化，伤口周围的表皮细胞木栓化并形成周皮使伤口愈合，从而切断微生物入侵的通道，减少采后病害的发生和腐烂［12］。随愈伤时间的延长，损伤接种马铃薯块茎干腐病的发病率和病情指数以及无伤接种马铃薯块茎干腐病的发病率均显著降低。此外，损伤接种马铃薯块茎干腐病发病率、病情指数和其它病害的发生率均显著高于同处理无伤接种的马铃薯。这些结果表明，机械伤口是病原物侵入造成马铃薯病害的主要原因，采后愈伤处理可显著抑制马铃薯病害的发生，且愈伤14d 效果较好。有研究发现，愈伤处理可显著降低马铃薯坏疽病［8］、皮斑病［9］和银屑病［10］以及柑桔绿霉病和青霉病［13］的发病率。吴朝霞［14］等研究表明甘薯在32℃愈伤4d 后腐烂率仅为未愈伤的50%。Sowley［15］等研究表明甘薯经愈伤处理后可形成较厚的愈伤周皮，显著减少甘薯真菌性腐烂，而未经愈伤的甘薯则无愈伤周皮形成。Tortoe［16］等发现，14d 愈伤后侵染甘薯细菌的数量显著小于7d 愈伤。本文实验结果均与这些研究结果相符。Ramamurthy 等研究发现马铃薯块茎在伤口愈合过程中一些酚酸类物质如绿原酸、咖啡酸、p-香豆酸，阿魏酸的含量成倍增加，总酚的含量、PAL、POD、CAD 的活性也增加［12，17］，由此表明，愈伤增强了马铃薯块茎体内的苯丙烷代谢，促进了抗病物质在伤口的积累，从而有效抑制了采后病害的发生。

失水会引起块茎皱缩，发芽会使块茎组织中的淀粉转化为糖并导致外观萎蔫和食用价值丧失［18］，块茎表皮绿化不仅影响外观品质，而且生成龙葵素会导致食用安全性的降低［19］，因此，失水、发芽、绿化是影响马铃薯品质的主要因素。经愈伤处理后，损伤接种块茎的失重率、绿化率、发芽率及芽长均显著降低，但对无伤接种马铃薯块茎品质的影响不大。由此表明，愈伤可在一定程度上维持马铃薯贮藏期间的品质。由于在愈伤过程中可形成完整的周皮，其中的木栓层不透水、不透气［20］，可有效阻止块茎内部水分扩散和内外气体交换，从而使失重率降低，抑制发芽和芽的生长，进而防止马铃薯块茎因萌发而失水。

综上所述，愈伤不仅可以促进形成周皮使伤口愈合，减少采后病害的发生，而且还可在一定程度上改善块茎贮藏期间的品质。但其对病害的抑制机理及对品质调控机理还有待进一步研究。

4 结论

4.1 愈伤处理可明显减轻损伤和无伤接种马铃薯块茎贮藏期间的采后病害。愈伤时间越长，采后病害的发病率就越低。

4.2 愈伤处理明显降低了损伤块茎贮藏期间的失重率、发芽率、芽长及绿化率，但对无伤块茎的品质影响不大。

4.3 损伤块茎干腐病的发病率和病情指数以及其它病害的发病率、失重率均显著高于同期处理的无伤块茎，但绿化率、发芽率和芽长与无伤处理相比则无明显差异。

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