26 resultados para PENICILLIUM-FUNICULOSUM

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Penicillium herquei isolate GA4 was isolated from the infected Conchocelis of Porphyra yezoensis. A large-scale fermentation using yeast extract sucrose medium and repeated chromatography afforded a new symmetrical urea derivative, hualyzin (1). The structure was determined by detailed NMR spectroscopic investigations and MS fragmentation analysis.

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Cultivation of the endophytic fungus Penicillium commune, which was isolated from the semi-mangrove plant Hibiscus tiliaceus, afforded one new compound 1-O-(2,4-dihydroxy-6-methylbenzoyl)-glycerol (1) along with thirteen known products, including 1-O-acetylglycerol (2), N-acetyltryptophan (3), 3-indolylacetic acid methyl ester (4), 1-(2,4-dihydroxy-3,5-dimethylphenyl)ethanone (5), 2-(2,5-dihydroxyphenyl)acetic acid (6), (4R,5S)-5-hydroxyhexan-4-olide (7), thymidine (8), uracil (9), thymine (10), ergosterol (11), beta-sitosterol (12), beta-daucosterol (13), and ergosta-7,22-dien-3 beta,5 alpha,6 beta-triol (14). The structures of these compounds were established by detailed NMR spectroscopic analysis, as well as by comparison with literature data or with authentic samples.

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Two strains of Penicillium, DQ25 and SC10, isolated from marine sponge Haliclona angulata (Bowerbank) and Hymeniacidon sp. respectively, were subjected to stationary cultivation under GYP medium for 30 days. The fermentation extracts were undergone bioactivities assays against human pathogens, phytopathogenic fungi and brine shrimp (Artemia salina). Bioassays-guided compounds isolation was performed by Silica gel columns and Sephadex LH-20 chromatography. Spectroscopic methods were used to structures elucidation of the compounds. Results showed the activities of secondary metabolites of strain DQ25 were generally stronger than that of strain SC10. Major bioactive molecules isolated from strain DQ25 were a 1,4-naphthoquinone derivative and an unidentified alkaloid. The two components were not isolated from the extract of strain SC10. ITS sequences revealed that these two species have the greatest similarity with Penicillium vinaceum and Penicillium granulatum respectively.

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  分离和筛选了5种能有效防治采后果实病害的拮抗菌。其中,季也蒙假丝酵母(Candida guiliermondii(Cast) Langeroret Guerra)从引种拮抗菌中筛选获得,枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)B-912从土壤中分离筛选获得,膜醭毕赤酵母(Pichia membranefaciens hansen)从桃果实伤口上分离获得,隐球酵母(Cryptococcus albidus (Saito) Skinner)和丝孢酵母(Trichosporon sp.)从桃果实表面分离获得。本文主要研究了这些拮抗菌对桃、油桃、苹果、梨和柑桔等我国主要水果采后病害的防治效果,并对其可能的抑菌机理进行了初步研究。结果如下: 1. Sx108 CFU/mL的C.guiliermondii和P.membranefaciens悬浮液可完全抑制病菌孢子浓度为5x104个/mL时桃和油桃果实软腐病(Rhizopus stolonifer(Ehrenb.ex Fr.) Vuill.)在25℃,15℃和3℃下的发生。lx108 CFU/mL的C.albidus和Trichosporon sp.悬浮液可完全抑制孢子浓度分别为lx105个/mL和5x104个/mL时苹果灰霉病(Botrytis cinerea)和青霉病(Penicillum expansum)在23℃-25℃和1℃下的发生。C.albidus和Trichosporon sp.对梨灰、青霉病也有一定抑制效果。B-912对柑桔果实青霉病(Penicillium italicum)、绿霉病(Penicillium digitatum)和核果类果实褐腐病(Monilinia fructicola)也有极好的抑制效果。生物防治效果与拮抗菌的浓度成正比,与病菌孢子浓度成反比。 2.拮抗酵母菌在室温和冷藏条件下都能迅速在果实伤口定殖,接种酵母菌48 h后,数量可增加20倍以上。拮抗菌和病菌孢子的接种时间与生物防治效果有关,先接种拈抗菌的抑菌效果显著地好于同时或后于病菌接种的效果。 3.温度对拮抗酵母菌的抑菌活力没有明显影响,无论是在室温还是在冷藏条件下,拮抗酵母菌都有同样的抑菌效果。但拮抗细菌B-912的抑菌效果与温度有一定关系。较高的温度有利于细菌拮抗作用的发挥。 4.拮抗菌能与常规的果实采后处理措施如钙处理、化学杀菌剂、冷藏和气调贮藏相结合。酵母菌与2% CaC12配合能明显地增强其抑菌能力;拮抗菌与低浓度的杀菌剂如扑海因混合使用,可达到高浓度杀菌剂的抑病效果;C.albidus和Trichosporon sp.对果实采后气调贮藏环境有良好的适应性,它们在气调下对采后苹果、梨的灰霉病和青霉病的抑制效果比冷藏条件下的好。 5.细菌B-912的抑菌机理与其产生抗菌素有关,B-912的滤液在in vitro上能有效地抑制病菌孢子的萌发,在invivo上也能明显地抑制果实采后病害的发生。拮抗酵母菌的抑菌机理则较复杂,但主要与病菌竞争营养有关,同时,C.guilliermondii和P.membranefaciens对软腐菌的抑制还通过产生水解酶如β-1,3一葡聚糖酶和几丁酶与病原菌直接作用,并参与诱导寄主产生抗性等

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摘要   "随着人们对身体健康和环境污染的日益重视,化学农药作为控制果实采后病害的主要方法受到了很大限制,科学研究者不得不寻求更加安全有效的防治果实采后病害的新方法。生物防治以其对环境和人类健康不造成危害的优点而逐渐受到人们的青睐。然而,由于生物防治是以活菌为基础,有其局限性和时效性,单独使用拮抗菌很难达到化学药剂完全控制果实采后病害的效果,因此,提高拮抗菌的生防效力成为当今生物防治领域的研究重点。本文主要研究了拮抗菌与不同外源物质配合使用的抑病效果及协同抑病机理;拮抗菌对采前田间和采后贮藏环境条件的适应能力;以及采前应用拮抗菌对果实采后贮藏期间病害的生物防治效力。研究结果表明:   1、酵母拮抗菌Cryptococcus laurentii与低浓度化学杀菌剂imazalil(25g/ml)和kresoxim-methyl(50g/ml)配合使用可以显著提高对冬枣果实采后黑霉病(Alternaria alternata)和褐腐病(Monilinia fructicola)的防治效果,杀菌剂并不影响拮抗菌在冬枣果实伤口的生长动态。   2、酵母拮抗菌Pichia membranefaciens和C. laurentii 与钼酸铵(NH4-Mo,5 mmol/L)和碳酸氢钠(NaHCO3,2%)配合能够显著提高对甜樱桃果实采后褐腐病(M. fructicola)的抑病能力。通过in vitro和扫描电镜观察结果表明,NH4-Mo和NaHCO3能够显著地抑制病原菌M. fructicola在培养基和果实伤口的生长,具有杀菌作用。   3、酵母拮抗菌C. laurentii和Rhodotorula glutinis与硅酸钠(Na2SiO3)配合使用对甜樱桃果实采后青霉病(Penicillium expansum)和褐腐病(M. fructicola)以及对冬枣果实青霉病(P. expansum)和黑霉病(A. alternata)的防治效果更好。经in vitro和扫描电镜观察表明,Na2SiO3对病原菌在培养基和果实伤口的生长有明显的抑制作用。同时,Na2SiO3还能诱导果实苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)等抗性相关酶活性的提高。   4、酵母拮抗菌R. glutinis与水杨酸(SA,0.5mmol/L)配合可显著提高对甜樱桃果实采后青霉病(P. expansum)和黑霉病(A. alternata)的抑病能力。SA不影响拮抗菌在果实伤口的生长,in vitro实验中低浓度的SA对病原菌孢子萌发和芽管伸长也没有抑制作用。SA可能是通过诱导果实产生抗性来协同提高拮抗菌的抑病效果,而不是直接抑制病原菌生长。   5、酵母拮抗菌C. laurentii和R. glutinis在气调(Controlled atmospheres, CA)贮藏条件下对樱桃果实采后青霉病(P. expansum)和黑霉病(A. alternata)的防治效果显著提高。气调贮藏不抑制拮抗菌在甜樱桃果实伤口的生长。   6、采前应用酵母拮抗菌C. laurentii 和R. glutinis能够显著抑制甜樱桃果实在采后不同贮藏环境下的发病率。拮抗菌能够在田间果实表面生长并一直保持较高的数量。在试验的三种酵母拮抗菌中,C. laurentii的防病效果最好,该菌不仅能在果实表面迅速生长,也能适应低温和CA贮藏环境。"

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相对于酵母拮抗菌的使用来说,人们对其作用机理了解得还不是很清楚。而了解拮抗菌的抑菌机理却是增强拮抗菌的生防效果以及进行拮抗菌筛选标准的重要前提。本文主要研究了酵母拮抗菌Pichia membranefaciens、Cryptococcus albidus以及Crytococcus laurentii对水果采后软腐病、褐腐病以及青霉病的防治效果,拮抗菌与病原菌之间的相互作用,并对酵母拮抗菌与外源物质配合使用,以及通过遗传改良途径来提高酵母拮抗菌生防能力等进行了初步研究。实验结果如下: 1、酵母拮抗菌P. membranefaciens、C. albidus以及C. laurentii能在果实伤口大量繁殖。采用扫描电镜技术,观察发现在桃果实伤口处P. membranefaciens能紧密地吸附在软腐病菌Rhizopous stolonfier的菌丝体上;C. laurentii与青霉病菌Penicillium expansum在苹果果实伤口处也存在着直接的拮抗作用;但P. membranefaciens和C. albidus对P. expansum的直接作用不明显。 2、酵母拮抗菌P. membranefaciens能够有效地抑制甜樱桃果实在常温和低温贮藏条件下褐腐病的发生。在常温贮藏条件下,P. membranefaciens和褐腐病菌Monilinia fracticola 处理都能够提高果实β-1,3-葡聚糖酶、POD、以及PAL酶的活性,但在低温贮藏条件下,拮抗菌和病原菌处理对甜樱桃果实β-1,3-葡聚糖酶、POD酶活性的升高有促进作用,对PAL和PPO酶活性的诱导作用不明显。 3、梨果实采后经过水杨酸,CaCl2,UV辐射和草酸等各种激发子处理以后,再接种病原菌Alternaria alternata,可以显著降低梨果实的发病率。其中,水杨酸处理的果实发病率最低。不同的激发子均可以诱导梨果实β-1,3-葡聚糖酶、POD、PAL和PPO酶活性的升高,但对果实乙烯含量的影响不明显。 4、氨基糖甙类抗菌素G418能够抑制P. membranefaciens的生长,其最低抑制浓度为100g ml-1。将G418抗性基因Neor插入到酵母-大肠杆菌穿梭表达载体pFL61中,构建PGK启动子驱动的表达载体pFL61-neo,利用醋酸锂转化法转化P. membranefaciens。酵母转化子在非选择性培养条件下连续生长50代后,仍有67.87%的细胞保留该质粒。这表明穿梭表达载体pFL61-neo能稳定地存在于P. membranefaciens中,并且该酵母细胞能有效地识别PGK启动子和终止子指导Neor的表达。 5、酵母拮抗菌C. laurentii和Rhodotorula glutinis与2%的碳酸氢钠混合使用,对冬枣果实青霉病的防治效果明显比单独使用拮抗菌或化学物质的防病效果好。其中,107CFU ml-1的拮抗菌与238 mmol l-1的碳酸氢钠配合使用可以达到单独使用108CFU ml-1拮抗菌的防病效果。另外,钼酸铵作为一种添加剂也能提高R. glutinis对梨果实青霉病和黑霉病的防治效果,但将钼酸铵与Trichosporon sp.配合使用的防病效果不明显。碳酸氢钠和钼酸铵在果实伤口对酵母拮抗菌的生长都有一定的抑制作用。 6、酵母拮抗菌P. membranefaciens在不同碳源、氮源中生长情况表明:在几种氮源中,大豆蛋白胨、酵母提取物、牛肉浸膏对P. membranefaciens的生长有显著的促进作用,其中,大豆蛋白胨的效果最好。在检测以葡萄糖、果糖和麦芽糖作为碳源的生长实验中,发现这几种碳源都能够被拮抗菌很好的利用,其中葡萄糖的利用率最好。小球藻生长因子(CGF)能够明显地促进了P. membranefaciens的生长。但是,CGF的浓度从0.5%增加到1%并没有促进酵母菌细胞数量的增加。

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真菌病害是造成采后新鲜水果损失的一个主要原因。生物拮抗菌能有效地防治果实采后腐烂,降低杀菌剂的用量,从而增加了食品安全性和降低了潜在的环境危害。然而,与化学杀菌剂相比,单独使用生物拮抗菌对果实采后病害的控制效果有时不如化学杀菌剂明显。因此,为了提高拮抗菌的生防效力,有效控制果实的采后病害,本文主要研究了拮抗菌与化学物质使用的防病机理,并从冬枣果实中克隆β-1,3-葡聚糖酶基因并对其特性进行了初步分析。研究结果表明: 1. 酵母菌Cryptococcus laurentii和枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis能够有效的防治冬枣果实采后青霉病和黑霉病的发生,而且C. laurentii对病害的防治效果比B. subtilis好。拮抗菌的抑病效果与使用浓度成正比。在接种C. laurentii的伤口上再接种病原菌可以显著刺激酵母菌的生长。然而,在接种B. subtilis的伤口上接种病原菌则不增加拮抗细菌的群体数量。 2. 不同酵母拮抗菌对四种杀菌剂(Deccozil,Sportak,Iprodine和Stroby)的敏感程度不同。其中,R. glutinis对Deccozil,Iprodione和Stroby最敏感。将低剂量的杀菌剂与酵母菌配合能显著增强酵母菌对采后病菌的抑制作用。C. laurentii与100 µl/L的Stroby配合能完全抑制青霉和黑霉病菌的孢子萌发。2%(w/v)的碳酸氢钠(SBC)与C. laurentii或T. pullulans配合使用显著抑制采后病菌(Penicillium expansum或Alternaria alternata)的孢子萌发和芽管伸长。SBC显著增强拮抗菌对梨果实采后青霉病和黑霉病的防治能力。C. laurentii对采后病害的防治效果好于T. pullulans的防治效果。 3. C. laurentii和B. subtilis对冬枣果实抗病性的诱导与接种距离和接种时间密切相关。距接种拮抗菌近的部位,抗性诱导就越强。酵母菌诱导果实的这种抗病性与诱导果实几丁质酶,β-1,3-葡聚糖酶, PAL,POD和PPO活性有关。 4. 采前喷施2 mM的水杨酸(SA)和0.2 mM的茉莉酸甲酯(MeJA)显著降低甜樱桃果实采后褐腐病的病斑直径, 并能诱导甜樱桃果实β-1,3-葡聚糖酶, PAL, POD和PPO活性以及乙烯含量的增加。采前处理对果实抗病性的诱导效果要好于采后处理。采前和采后SA或MeJA处理,贮藏于25C的甜樱桃果实β-1,3-葡聚糖酶和PAL活性显著高于贮藏于0C的甜樱桃果实的酶活性。2 mM的SA显著抑制了Monilinia fructicola的孢子萌发和菌丝扩展;而0.2 mM的MeJA则对M. fructicola几乎没有抑制作用。在贮藏早期,MeJA对果实β-1,3-葡聚糖酶和PAL活性的诱导作用要强于SA的诱导作用。 5. 1 × 108CFU/ml的C. laurentii,以及5 × 107CFU/ml的C. laurentii与0.2 mM的MeJA 配合使用均可诱导桃果实的抗性,并显著降低果实青霉病和褐腐病的病斑直径。0.2 mM的MeJA能促进C. laurentii生长,抑制P. expansum的菌丝扩展, 但对M. fructicola基本没有抑制作用。在25和0C,MeJA和C. laurentii单独或配合使用都诱导了桃果实几丁质酶,β-1,3-葡聚糖酶,PAL和POD活性的升高。这些抗病相关酶活性的升高可能与病斑扩展的程度是直接相关的。 6. 通过设计简并引物,采用降落PCR,扩增出β-1,3-葡聚糖酶基因的同源片段,分别克隆到两个彼此间同源性很低的β-1,3-葡聚糖酶的cDNA全长(Glu-1和Glu-2)。RT-PCR结果表明,Glu-1基因的表达受酵母拮抗菌C. laurentii处理所诱导,这一结果与酵母拮抗菌诱导果实β-1,3-葡聚糖酶活性的增加相呼应;而Glu-2基因的表达则不受C. laurentii处理所诱导。

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用生物和非生物因子来进行采后病害的防治,是一个非常有效的方法。诱导抗性作为控制果蔬采后病害的生物技术,已成为该领域的一个研究热点。然而诱导抗性的机制非常复杂,涉及到寄主、病原菌、激发子之间的相互作用关系。本研究主要利用酵母拮抗菌Pichia membranefaciens和SA处理果实,观察其抗性诱导表达和对采后青霉病菌(Penicillium expansum)的抑制作用,并从蛋白质组学水平上对诱导抗性的机理进行了分析。研究结果表明: 1、酵母拮抗菌P. membranefaciens (5 × 107 cells·ml-1)和SA(0.5 mM)处理采后甜樱桃果实,能够明显地降低病害的发病率和病斑直径。酵母菌和SA处理影响到了果实抗氧化酶的活性,同时还改变了POD同工酶谱和甜樱桃果实的总蛋白含量,并诱导了新的蛋白质条带产生。用光学显微镜和扫描电子显微镜技术观察发现,在in vitro条件下P. membranefaciens能够紧密地结合与病原菌的菌丝,而在in vivo条件下这种结合较为松散。 2、借鉴其它模式植物的方法,我们建立了一整套适用于多汁类植物材料的蛋白质组学研究方法。对于芒果,桃,甜樱桃、苹果以及冬枣等果实,都取得了重复性非常好的2-D图谱。我们应用该技术进一步研究了P. membranefaciens (1 × 108 cells·ml-1)以及SA (0.5 mM)处理对桃果实蛋白质组的诱导影响。结果显示,两种激发子处理都能够诱导桃果实产生抗性,从而减轻青霉病引起的腐烂。在诱导处理1 d以后,酵母拮抗菌和SA分别诱导22和16个蛋白的差异表达。质谱鉴定的蛋白属于6大类:代谢,防御反应,转录,能量途径以及细胞结构。有6个蛋白受到两种激发子的共同调控。其中,4种蛋白(包括glutathione peroxidase, polyphenol oxidase precursor, catalase和methionine sulfoxide reductase) 属于抗氧化蛋白,涉及到活性氧代谢。另2个蛋白(Major allergen Pru av 1和peroxidase)是病程相关蛋白,直接参与植物的防御反应。同时一些磷酸化酶和转录因子也受到两种激发子的调节从而参与果实的抗病反应。酶学测定和Northern杂交的结果表明,拮抗菌与SA处理均能影响过氧化氢酶活性及其基因的表达。 3、采前用较高浓度SA (2 mM) 短时间(10s)处理不同成熟期的甜樱桃果实,能够明显降低果实青霉病的病斑直径,并能减轻较低成熟度果实的发病率。在没有接菌的情况下,SA诱导了33个差异表达的蛋白,其中用质谱鉴定出了26个。而在接种病原菌的情况下,SA诱导了19个差异表达的蛋白,并鉴定出了其中的12个。这些蛋白分别涉及到代谢、防御反应、转录、能量途径、信号转导等过程。在没有接种病原菌的情况下,SA处理诱导了Putative DnaJ heat shock protein, PR1-like protein, Peroxidase, Major allergen Pru av 1 (Pru a 1)和Catalase等与抗病有关的蛋白。而在接种病原菌的情况下,诱导了PR1-like protein, Peroxidase和Catalase蛋白的差异表达。通过酶活性测定以及对细胞学定位的研究,我们发现在没有接种病原菌的情况下,POD的活性受到SA的诱导。但是在接种病原菌以后,诱导效果不明显。

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  果实为开花植物所特有的发育器官,在种子的成熟和传播过程中发挥着重要作用。同时,肉质果实中含有丰富的营养物质,包括纤维素、维生素、抗氧化剂等,成为人们饮食的重要组成部分。由于果实的成熟衰老和抗病性直接影响果品的质量和市场价值,因此,研究果实成熟衰老和抗病性的调控机制具有重要的理论意义和应用前景。本文主要利用蛋白质组学的方法,探讨外源化学物质抑制果实成熟衰老和诱导抗病性的调控机制。 1. 硅对果实的抗病性诱导:用硅酸钠(1%)处理采后的甜樱桃果实,再接种褐腐病原菌(Molinilia fracticola),置于20C下,观测贮藏期间果实的发病率,并分析硅处理后诱导的主要蛋白质及调控机制。研究结果表明:硅酸钠处理可显著抑制贮藏期间褐腐病的发生,其抑病机理与硅诱导PR-蛋白的表达,提高果实的抗氧化水平,减轻由病原菌侵染造成的氧化胁迫相关。同时,硅处理还能保护细胞骨架结构,有利于增强果实对病原菌入侵的抵抗力。 2. 水杨酸对果实的抗病性诱导:用水杨酸(SA,2mM)在果园处理三种成熟度的甜樱桃果实,然后接种青霉病原菌(Penicillium expansum)观察其发病情况,并取样分析参与抗病性应答的主要蛋白质及调控机制。试验结果表明:SA处理能显著降低青霉病的发病率和抑制病斑扩展,而且SA对低成熟度甜樱桃果实的抗性诱导效果更好。在八成熟的果实中,有5个热激蛋白和4个脱氢酶蛋白被SA诱导,这些蛋白参与了糖酵解和三羧酸循环。抗氧化蛋白和PR蛋白主要参与较低成熟度果实的抗性应答,而热激蛋白和脱氢酶在较高成熟度果实的抗性应答中更明显,SA诱导的抗性与代谢途径相关。   3. 草酸对果实的抗性诱导:用5mM的草酸处理冬枣果实后,接种青霉菌(P. expansum),观察果实发病情况,测定果实相关的生理指标,分析参与果实抗性应答的主要蛋白质及调控机制。结果表明:草酸能明显延缓冬枣果实的衰老,提高果实对青霉菌的抗性。草酸处理能抑制果实乙烯的释放量和呼吸强度,延缓叶绿素的降解,减少乙醇积累。利用蛋白质组学的研究方法证实了在25个参与了草酸处理应答的蛋白中,胱硫醚-β-合酶结构域包含蛋白(CBB domain-containing protein)和3个与光合作用相关蛋白[二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase, chloroplast precursor),二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶大亚基结合蛋白(RuBisCO large subunit-binding protein subunit beta, chloroplast precursor),植物光系统Ⅱ放氧复合蛋白2(PSII oxygen-evolving complex protein 2)]的表达量上调,乙醇脱氢酶的表达量出现下调。草酸处理还提高了与乙烯合成前体相关蛋白的表达,抑制了ACC合成酶的活性。草酸提高果实抗病的机制与延缓果实成熟衰老和保持果实抗性有关。 4. 果实衰老的调控机制:采用高氧(100%)和低氧(2-3%)处理苹果果实,观察果实衰老的进程,并基于蛋白质组学的研究方法,探讨苹果果实衰老与线粒体蛋白质组的关系。结果表明,在苹果衰老过程中有22个蛋白的表达量发生变化,这些蛋白主要参与了三羧酸循环,电子传递,碳代谢和胁迫应答。高氧处理能诱导氧化胁迫,加速了果实的衰老。质谱鉴定结果证明:在高氧胁迫下,超氧化物歧化酶(manganese superoxide dismutase,MnSOD)和线粒体外膜通道蛋白(porin) 的表达量降低,MnSOD的活性受到抑制,由此提高了线粒体中超氧阴离子的含量,增加了蛋白质的氧化损伤。 此外,高氧处理改变了porin的功能,导致了线粒体膜的透势发生变化,从而引起外膜损伤。由此阐明了活性氧在果实的成熟衰老调控中的重要作用。