水杨酸在桃树抗逆生理中的研究进展（3）

郑重禄

（福建省泉州市洛江区农业水务局　福建泉州　362011）

2.6　抑制植株及果实病害

植物受到病原物等各种异常因素刺激后，产生一系列防卫反应，如木质素的沉淀，富羟糖蛋白的积累，次级结构胼胝体、周皮等的产生，有关酶系统的激活，一些功能分子（如植物保卫素，病程相关蛋白等）的诱发合成等等，以及植物在受到病原菌侵染时诱发产生的过敏反应（HR）和系统获得的抗病性(SAR)中，水杨酸（SA）都起着重要作用[49]。许多研究也表明，水杨酸可以诱导植物产生一些病原相关蛋白，参与植物抗病进程[50]。外施SA时，可以使得植物的脯氨酸含量增加，同时抗氧化酶活性增加，加大对受胁迫植株的保护[51]。

Van Loon L C等[52]研究认为，当植物感知到病原菌侵染时，大量合成并积累SA，诱导病程相关蛋白(PR)基因表达，激活SAR。桃根癌病是由根癌土壤杆菌引起的土壤病害，具有潜伏侵染和系统侵染性。郝峰鸽[53]以抗病品种红根甘肃桃1号与感病品种桃PDPPl3-1为材料，对桃防御根癌病的系统获得抗病性反应(SAR)进行探索。结果表明，在接种病原菌后，红根甘肃桃1号的发病较PDPPl3-1晚，但两个品种的SA含量均升高，在接种后35d，仍保持较高水平，且红根甘肃桃1号SA含量远高于桃PDPPl3-1；均可诱导出强的SAR反应。由此认为，桃根癌土壤杆菌侵染激活了两个桃品种的SAR反应，表现出一定程度的诱导抗性。

植物遭受逆境胁迫伤害的重要特征之一，是活性氧代谢失调。在逆境胁迫下植物体内可动员保护系统中的酶类(如POD、SOD)，以抵御和清除活性氧，阻止膜脂过氧化，维持膜系统的稳定性[54]。外源SA能够促使植物组织积累H2O2，H2O2可能作为第二信使来启动植物相关防御基因的表达，从而提高植物对病原菌的抗病性[55]。刘招龙[56]用0.2～0.8mmol/L的SA处理桃叶片后接种轮纹病菌。结果发现，0.4mmol/L的SA处理的桃叶片，可最大提高POD，和SOD的活性，缓解轮纹病菌对桃叶片的伤害作用。由此可见，用0.4mmol/L的SA处理，可有效抵抗病菌的侵入。

病原菌侵染时会分泌许多酶去降解细胞壁，多聚半乳糖醛酸酶(PGs)是植物病原真菌最先分泌的最重要的一种酶，它能够水解植物聚半乳糖醛酸，并为病原菌的进一步侵染提供营养[57]。多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白(PGIP)是一种富含亮氨酸重复单位(LRR)结构的细胞壁结合蛋白，能够特异性地与病原菌PGs结合，从而阻断真菌侵染过程和抑制相应病害的发生[58]。魏平和张军科[59]研究发现，用0.002mmol/L的 SA诱导处理“秦蜜露”桃叶片后，能引起PGIP基因表达水平上升，在2h出现峰值，表达峰值时(2h)的表达量是最低点(8h)表达量的2.4倍。而对照在0～8h内PGIP基因的表达几乎没有变化。由此可见，0.002mmol/L的SA对桃叶片PGIP基因的表达有促进作用；桃叶片PGIP基因对低浓度SA诱导处理较敏感，并可以在短时期内促进PGIP基因的表达。这说明，较低浓度的SA主要是通过诱导抗病基因的表达使桃产生了抗病性，并不是通过直接的杀菌或是抑菌作用。

通常认为，刺吸式昆虫诱导与病原物侵染相似的SA途径，即类苯丙烷信号途径，首先在限速酶-苯丙氨酸解氨酶(PAL)催化作用下，将苯丙氨酸生成肉桂酸,，然后以肉桂酸为原料通过相应的生化过程合成SA。张勇等[60]选取广食性刺吸害虫桃蚜为研究对象，通过荧光定量PCR检测蚜虫直接取食SA后，对蚜虫体内的重要解毒酶谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的sigma型及唾液腺特异表达基因C002的表达诱导反应。结果发现，桃蚜在直接取食含有10mmol/L的SA的人工饲料后，sigma型GST及C002基因表达量都显著升高。这说明，桃蚜取食激活了SA介导的信号传导途径，可直接利用SA，体内SA含量升高，通过上调体内相关解毒基因及唾液腺相关基因的表达量，加强自身解毒能力或者分泌更多的唾液蛋白调节寄主的防御反应，以提高自身对寄主植株的适应性。

在果实贮藏过程中，病原微生物侵入果实体内，导致果实贮藏品质下降甚至腐烂。同时，果实侵染部位产生过敏反应(HR)和系统获得抗病性(SAR)，阻止同一类或其它类型病原微生物的侵入[61]。在果实抗氧化反应方面，外源SA能够促使果实积累H2O2，H2O2可能作为第二信使来启动植物相关防御基因的表达，从而提高对病原菌的抗病性[62]。另外，SA处理还能明显诱导桃果实4个抗氧化蛋白(SOD、CAT、GPX、THX)的表达，说明SA处理调控了桃果实抗氧化系统，也是抑制病原菌侵染的主要原因[63]。韩涛和李丽萍[41]研究表明，0.1～0.3g/L的 SA处理 10～20min可减轻“大久保”桃贮藏期的腐烂。

刘更森等[64]研究发现，（1±0.5）℃、相对湿度（90±5）%冷藏条件下用 1.25～5.00mmol/L的SA处理中华寿桃果实，能有效维持果肉色泽，减缓果实硬度下降速度，降低果实中PPO、LOX活性和O2-含量水平，提高贮藏前期果实H2O2含量，维持活性氧（ROS）较高代谢平衡，减轻MDA对细胞膜的伤害，维持细胞膜稳定性。与对照相比，SA能显著降低果实褐变指数，抑制果肉褐变。

马凌云等[65]用0.1g/L的SA处理“华光”油桃果实，置于（0±1）℃、相对湿度为80%～95%下冷藏。结果表明，SA处理明显提高了果实中PPO、POD、PAL和SOD等的活性以及总酚、H2O2的含量，并且果实总酚含量下降和果实发病分别比对照果晚7d和14d，发病指数始终比对照果低，贮藏结束时发病率比对照果实低73.49%。由此可见，SA处理诱导了油桃果实对采后病害的抗性，有效地降低了其贮藏期间的发病率，并延迟病害的发生。这与韩涛和李丽萍[41]的研究结果一致。

Chan等[66]利用0.5mmol/L的SA处理鲜切桃果实，晾干后，接种P.expansum孢子悬浮液，然后将果实置于25℃条件下贮藏。结果表明SA处理的果实发病较慢，病斑较小。说明SA可以有效抑制病原菌的初始侵染，延缓病斑直径的扩散。蔡冲等[67]研究发现，20℃下用1.0mmol/L的SA处理鲜切桃果实会显著抑制LOX的活性，维持较高的果实硬度，延缓受伤果实的代谢速率。由此可见，利用外源SA因子以诱导果实的抗病性，能减少鲜切桃果贮藏期间的病害。

2.7　维持果实贮藏品质

果实采后仍然为一个活的机体，在成熟衰老过程中果实品质会发生一系列变化。果实的贮藏品质包括果实硬度、出汁率、可滴定酸（TA）、可溶性固形物（SSC）和维生素C（Vc）及其他代谢物含量等。在贮藏过程中果实的品质会随着时间的延长而不断下降。大量研究表明，采前或采后一定浓度的SA处理能在一定程度上维持果实贮藏品质。

在果实的成熟衰老过程中，伴随着果实的软化[68]，果肉开始发软，硬度值下降。可能由于细胞壁中果胶物质和纤维素降解[69]，但膜脂过氧化作用对果实软化也有一定影响[70]。SA能抑制果实的后熟衰老，延缓果实细胞壁的降解，阻止果实硬度下降，有效地控制果实软化进程。韩涛等[71]研究认为，SA处理桃果实在贮藏前期对于果实硬度没有很大的影响，在贮藏后期处理果实的硬度显著高于对照果实。SA处理对于果实SSC、总酸没有显著影响。处理过的果实腐烂率小于对照果实，这可能与SA诱导了POD、PPO等酶类的活性有关。

高慧等[72]研究发现，用1mmol/L的ASA（乙酰水杨酸）处理“华光”油桃果实，置于5℃冷藏3周后转入21℃室温货架期，能显著降低果实冷藏后货架期的冷害指数，有效抑制货架期果实呼吸速率升高及硬度和TA下降，但对果实的可溶性固形物含量无显著影响；ASA处理还显著延缓果实冷藏后货架期游离态SA含量的损失，有效抑制货架期果实H2O2累积，保持果实较强的1，1-二苯基-2-苦肼基自由基（DPPH）清除能力，从而提高了货架期果实贮藏品质。由此可见，ASA处理提高油桃果实贮藏品质可能与其参与了果实游离SA含量、H2O2水平调节和抗氧化活性的变化有关。任邦来等[73]用0.05～0.15g/L的SA涂膜处理油桃果实，常温贮藏。结果表明，SA处理能有效地保持果实的新鲜度、延迟呼吸高峰出现的时间、降低呼吸强度，对采后油桃果实的成熟有一定调节作用；能明显地控制果实采后腐烂；较好地减少果实采后失重，保持果实硬度、维生素C含量和含糖量，对果实含酸量影响不大。其中，以0.10g/L的SA涂膜处理对油桃保鲜效果较好。

万春燕等[74]研究发现，用0.1g/L的SA处理肥城桃果实，在室温（22～24）℃和低温（6±2）℃下贮藏。可以抑制在室温下贮藏的果实的硬度、可溶性固形物及含酸量下降，对低温下贮藏的果实其硬度和Vc含量的保持效果显著，并延长了果实的贮藏时间。这与王有年等[75]用0.1g/L、0.3g/L的SA处理“大久保”桃果实，在室温（22～24）℃和低温（0～2）℃下贮藏，使果实硬度和Vc含量增加，可溶性固形物及含酸量降低，果色变化变缓，延长贮藏期的结果相符合。

杨爱珍[76]用 0.1g/L、0.3g/L的 SA浸泡处理“大久保”桃和“八月脆”桃果实，在室温（22～24）℃和低温（2±2）℃下贮藏。结果表明，在室温下SA处理能明显抑制桃果实色泽、硬度、可溶性固形物和和含酸量的变化；低温与SA处理的相互作用却能更有效地抑制桃果实硬度的下降，提高Vc含量，延长其保质期20d；SA处理和温度对“八月脆”桃果实的影响较“大久保”桃果实敏感，0.1g/L的SA处理较0.3g/L的SA处理效果好，能显著降低桃果实的腐烂率（指数）和褐变率（指数）。由此可见，SA对桃果实营养成分含量的调控作用由温度和品种两个因素决定。

魏宝东等[77]研究发现，用0.3g/L的SA处理锦锈黄桃果实，分别在室温（22～28℃）和低温（0±1℃）下贮藏，SA都能有效地保持黄桃的新鲜度，降低腐烂率。但同一浓度的SA处理，在不同的贮藏温度下，对黄桃果实后熟和营养成分产生不同的影响。在室温下，SA处理的可溶性固形物含量高于对照，总酸含量低于对照，明显促进了果实的后熟，而在低温下却又抑制果实的后熟，可溶性固形物低于对照，总酸高于对照。由此认为，SA处理可以明显地提高果实的抗病力。在黄桃果实中存在着一种对温度很敏感的SA调节机制。这种调节机制不仅受温度的影响，对外源SA的浓度也很敏感，有待深入研究。因此，选用SA用于桃果实保鲜时，除了考虑不同品种对SA有不同的耐受性外，还应该根据具体的贮藏温度选择合适的SA浓度。

大量研究表明，采前或采后适量浓度的SA处理能在一定程度上维持果实在贮藏期的品质，包括果实硬度糖酸含量以及其他次生代谢物质的含量等。蔡琰[39]研究显示，1.0mmol/L和1.3mmol/L的SA处理减轻了低温贮藏“霞晖5号”水蜜桃果实糖酸含量的下降，且效果显著，这可能是品种不同的原因。然而总的看来，SA对果实糖酸含量并无不良影响，不会产生明显风味淡化，造成食用品质的下降。1.3mmol/L的SA处理果实出汁率仅45.86%，显著低于其他浓度处理，这可能是SA浓度过高导致乙烯生物合成异常，原果胶不能正常软化分解，发生果胶质凝胶化，凝胶过程结合了大量的水分，从而使果肉干化、发绵，果实硬度上升以及出汁率下降在很大度上是果胶质形成凝胶的结果[78]。而用1.0mmol/L的SA处理能够维持桃果实硬度，减轻絮败，这与李丽萍和韩涛[42]在“大久保”桃果实中取得的结果相符。总体看来，SA对果面颜色并无显著影响，但仍显现出高浓度SA处理抑制果实转色的可能性。由此可见，SA对延缓果实成熟有一定作用。

韩涛等[79]研究认为，用0.3g/L（即2mmol/L）的SA处理“大久保”桃果实，然后在2±2℃能产生冷害的低温下贮藏可抑制果实腐烂和硬度的下降。高于0.3g/L的SA处理会导致果实表皮伤害，0.5～1.5g/L的SA处理1.0～2.5h后会出现表皮褐变，在24h内症状加重，以后不再发展，室温下这些褐变部位腐烂加速。高于0.5g/L的 SA处理使果实加速软化，尤其1.0g/L以上的 SA处理非常明显[80]。可见，SA作用的有效浓度与不同桃品种和组织有关。因此，SA的使用必须因地制宜综合考虑多种因素的影响，才能取得良好的效果。

另外，SA可以维持果实的贮藏品质，也可以改善果实货架期的品质。王友升等[81]研究发现，用外源SA处理八成熟度大久保桃果实能促进果实后熟过程中醇类、脂肪族酯类、羰基化合物、内酯和萜烯等内酯类物质的释放。这说明SA在一定程度上促进了桃果实的后熟。这可能归因于SA降低了果实中过氧化氢酶活性引起活性氧大量积累，从而导致果实后熟过程加速[82]，其具体原因仍有待进一步探讨。

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