[发明专利]一种光控无损检测采后果蔬真菌病害方法

说明书

本发明公开了一种光控无损检测采后果蔬真菌病害方法，包括用橡胶软管相连的乙烯浓度检测器和样本密封室。乙烯浓度检测器可实时监测与之相连的样本密封室中的乙烯浓度。样本密封室为透明透光的密封容器，其外配备暗盒在样品需黑暗处理时使用。乙烯浓度检测器和样本密封室间可形成气体闭路循环。本发明以患真菌病害果蔬的乙烯合成受光诱导为原理，在“先黑暗后白光”的光照模式作用下，通过实时监测光照条件改变后待测样品是否具有乙烯产量急剧跃升的现象，进而判断其是否受真菌侵染。本发明可在发病初期发病率低于10％的情况下实现对果蔬真菌病害的准确预警，实现对染病果蔬的及时处理，以减少真菌侵染带来的损失，可广泛适用于果蔬的真菌病害预警。

技术领域

本发明属于果蔬病害诊断技术领域，具体涉及一种光控的实时监测果蔬乙烯释放量的检测装置及方法，用于果蔬采后真菌病害的早期预警，降低病害传播和蔓延，减少真菌病害导致的腐烂变质的损失。

背景技术

果蔬含有丰富的水分及多种营养物质，在采后贮藏、运输及销售的过程中，温度、湿度等环境条件控制不当、病虫害侵袭、农药残留及机械损伤都会导致其品质下降，甚至完全失去食用价值，造成巨大的经济损失。其中，致病真菌具潜伏期长、传染性强、对杀菌剂及恶劣环境抗性较高等特点，使真菌病害成为导致采后经济损失的最主要因素，占损失总数的70％以上。因此，对真菌病害尽早的检出、隔离及防治是减少采后经济损失的关键，相关技术的开发也显得尤为重要。

目前常用的真菌病害检测技术多借助于组织切片，通过对其进行培养和显微镜观察判断样品中是否含有真菌组织，或是通过对细胞膜电位的检测和借助PCR技术对真菌的侵染进行诊断。但前述检测手段均具有仪器操作复杂、对操作人技术要求较高、仪器较昂贵占地面积较大、检测成本高、检测时间长等不足，因此应用范围局限。更重要的是，现有的果蔬病害检测方法多是抽样的有损检测，检测结果对整批果蔬产品病害诊断的准确性可能存在偏差，且被测样本无法继续售卖，这也增加了检测的成本。因此，仍需开发简便易行、成本低廉、检测周期短的无损检测手段，广泛用于对采后真菌病害的预警。

乙烯是唯一的气态植物激素，在植物成熟后期、衰老脱落以及遭受机械损伤和逆境胁迫时大量产生。因其可催化果实的软化、成熟和衰老，在采后常对乙烯进行脱除，进而延缓果蔬的衰老，达到保鲜的效果。另外研究表明，植物在遭受真菌侵染后乙烯释放量会大量上升，这部分乙烯被称为病害乙烯。另一方面，植物病原真菌同样可合成乙烯，且具有三条乙烯合成途径。其中，仅毛霉状网柄菌(Dictyostelium mucoroides)及桔青霉(Penicillium citrinum)被报道以类似植物的ACC(1-aminocyclopropane-1-carboxylate)途径合成乙烯；EFE(ethylene forming enzyme)途径则多在非植物病原菌中存在；绝大多数植物病原真菌以KMBA(2-keto-4-methylt-hiobutryric acid)途径合成乙烯。该途径以蛋氨酸(Met)为底物，经转氨基作用形成中间产物KMBA。KMBA的分解受光诱导，在黑暗和光照条件下以不同的方式形成乙烯：在光照条件下，KMBA的光解是一个迅速的、不依赖于酶的氧化过程，该过程受到黄素单核苷酸(FMN)等具有氧化还原活性的物质调控；在黑暗条件下，则是依赖乙烯形成酶作用的缓慢氧化过程。

我们证明了真菌参与了“寄主果蔬-真菌”互作体系的病害乙烯合成，且乙烯合成速率在光照下大于黑暗下这一光诱导规律在病害互作体系乙烯合成过程中特异存在，但未受真菌侵染果蔬的乙烯释放不受光照诱导。随后，我们通过对乙烯合成过程的动态检测，证明了病害互作体系乙烯合成速率的改变可在光照条件改变后的短期内被迅速检测到。基于此原理，通过动态监测待测果蔬样本在“先黑暗后白光”这一光照模式下的乙烯释放量变化，本发明提供了一种检测快、灵敏度高、简便易行、成本低的无损检测采后真菌病害的方法及装置，可在真菌病害发展初期对其进行准确预警，可为防治果蔬采后真菌病害的蔓延，减少果蔬腐烂变质造成的经济损失提供技术支撑。

发明内容