Abstract Apple gray mold caused by Botrytis cinerea can reduce postharvest shelf-life and quality of apple produce, and thus causes serious economic losses. In this study, we investigated the biocontrol efficacy of Meyerozyma guilliermondii Y-1 with and without its combination with melatonin (MLT) against B. cinerea in the postharvest apple fruit, and the underlying physiological and molecular mechanisms. Our results showed that the combination of M. guilliermondii Y-1 (1 × 108 cells/mL) and MLT (100 μmol/L) synergistically and significantly reduced the decay incidence and lesion diameter. MLT improved the ability of strain Y-1 to colonize in apple fruit wounds and surface whether at 22 or 4 °C. Moreover, M. guilliermondii Y-1 and MLT treatment markedly increased the defense-related enzyme activities, including catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), phenylalanine ammonia-lyase (PAL), and polyphenol oxidase (PPO), as well as the total antioxidant capacity (T-AOC), total phenolics and lignin contents. As expected, the expression levels of four pathogenesis-related (PR) genes (MdPR1, MdPR5, MdGLU, and MdCHI) and two jasmonic acid (JA) signaling pathway related genes (MdPDF1.2 and MdCOI1) were significantly increased in response to strain Y-1 and MLT treatment. Furthermore, the most pronounced and/or rapid increase was observed in the combined than individual treatments of either strain Y-1 or MLT. Our results suggest that the effective combination of strain Y-1 and MLT might be a reliable alternative against B. cinerea postharvest infection in apple fruit.

中文翻译：

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褪黑素提高 Meyerozyma guilliermondii Y-1 对苹果果实采后灰霉病的生防效果

摘要 灰霉病菌引起的苹果灰霉病会降低苹果产品的采后货架期和品质，从而造成严重的经济损失。在这项研究中，我们研究了 Meyerozyma guilliermondii Y-1 与褪黑激素 (MLT) 联合和未联合对采后苹果果实中灰霉病菌的生防效果，以及潜在的生理和分子机制。我们的结果表明，M. guilliermondii Y-1 (1 × 108 cells/mL) 和 MLT (100 μmol/L) 的组合协同并显着降低了腐烂发生率和病变直径。MLT 提高了菌株 Y-1 在 22 或 4 °C 下在苹果果实伤口和表面定植的能力。此外，M. guilliermondii Y-1 和 MLT 处理显着增加了与防御相关的酶活性，包括过氧化氢酶 (CAT)、超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化物酶 (POD)、苯丙氨酸解氨酶 (PAL) 和多酚氧化酶 (PPO)，以及总抗氧化能力 (T-AOC)、总酚类物质和木质素含量。正如预期的那样，四种发病机制相关（PR）基因（MdPR1、MdPR5、MdGLU 和 MdCHI）和两个茉莉酸（JA）信号通路相关基因（MdPDF1.2 和 MdCOI1）的表达水平显着增加以响应菌株Y-1 和 MLT 处理。此外，在菌株 Y-1 或 MLT 的组合处理中观察到最显着和/或快速的增加。我们的结果表明，菌株 Y-1 和 MLT 的有效组合可能是对抗苹果果实中灰霉病菌采后感染的可靠替代方法。以及总抗氧化能力 (T-AOC)、总酚和木质素含量。正如预期的那样，四种发病机制相关（PR）基因（MdPR1、MdPR5、MdGLU 和 MdCHI）和两种茉莉酸（JA）信号通路相关基因（MdPDF1.2 和 MdCOI1）的表达水平显着增加以响应菌株Y-1 和 MLT 处理。此外，在菌株 Y-1 或 MLT 的组合处理中观察到最显着和/或快速的增加。我们的结果表明，菌株 Y-1 和 MLT 的有效组合可能是对抗苹果果实中灰霉病菌采后感染的可靠替代方法。以及总抗氧化能力 (T-AOC)、总酚和木质素含量。正如预期的那样，四种发病机制相关（PR）基因（MdPR1、MdPR5、MdGLU 和 MdCHI）和两种茉莉酸（JA）信号通路相关基因（MdPDF1.2 和 MdCOI1）的表达水平显着增加以响应菌株Y-1 和 MLT 处理。此外，在菌株 Y-1 或 MLT 的组合处理中观察到最显着和/或快速的增加。我们的结果表明，菌株 Y-1 和 MLT 的有效组合可能是对抗苹果果实中灰霉病菌采后感染的可靠替代方法。和 MdCHI) 和两个茉莉酸 (JA) 信号通路相关基因（MdPDF1.2 和 MdCOI1）响应菌株 Y-1 和 MLT 处理显着增加。此外，在菌株 Y-1 或 MLT 的组合处理中观察到最显着和/或快速的增加。我们的结果表明，菌株 Y-1 和 MLT 的有效组合可能是对抗苹果果实中灰霉病菌采后感染的可靠替代方法。和 MdCHI) 和两个茉莉酸 (JA) 信号通路相关基因（MdPDF1.2 和 MdCOI1）响应菌株 Y-1 和 MLT 处理显着增加。此外，在菌株 Y-1 或 MLT 的组合处理中观察到最显着和/或快速的增加。我们的结果表明，菌株 Y-1 和 MLT 的有效组合可能是对抗苹果果实中灰霉病菌采后感染的可靠替代方法。