張樂樂，常璐璐，王小佳，于有偉，張少穎

（山西師范大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，山西 臨汾 041004）

冬棗作為一種常見的鮮食水果，不但皮薄肉厚，汁多無(wú)渣，脆甜可口，同時(shí)還含有豐富的果糖、VC 以及較高的環(huán)磷酸腺苷（cAMP）等生理活性物質(zhì)，具有保肝護(hù)肝、增強(qiáng)免疫力等保健作用，備受廣大消費(fèi)者青睞。但是冬棗采后易受多種病原真菌感染導(dǎo)致腐爛，其中由鏈格孢菌侵染引起的黑斑病是冬棗采后最主要的病害之一[1]。因此，研究冬棗的采后防腐保鮮對(duì)減少其采后經(jīng)濟(jì)損失，增加商品價(jià)值有重大意義。

褪黑素（Melatonin，MT）不僅是一種微量多效的吲哚胺類物質(zhì)，而且還作為一種生物活性分子調(diào)節(jié)植物的各種生理過程。MT 在促進(jìn)植物側(cè)根生長(zhǎng)、種子萌發(fā)以及抗逆等過程中發(fā)揮重要作用[2]。MT 也可作為一種天然的氧化劑，在延緩果蔬衰老、抑制褐變、減輕氧化損傷，以及提高果蔬的抗逆脅迫等方面發(fā)揮重要作用[3]。在草莓果實(shí)應(yīng)用中，MT 通過清除自由基保護(hù)膜完整性，延緩草莓果實(shí)的衰老[4]。MT 可以降低細(xì)胞膜通透性的變化，延緩荔枝褐變和衰老的進(jìn)程[5]。MT 處理可延緩果皮褐變，降低相對(duì)電導(dǎo)率和MDA積累，提高膜完整性，提高石榴抗寒能力[6]。此外，MT在甜櫻桃[7]、香蕉[8]等果蔬采后抗病方面的應(yīng)用研究也日益增多。近年來研究表明，MT 還可以作為一種信號(hào)分子，在誘導(dǎo)果蔬采后抗病和抑制果蔬采后病原菌侵染方面發(fā)揮正向調(diào)控作用[9-10]。Yin 等[11]研究表明，MT 通過對(duì)Diplocarponmali 入侵和擴(kuò)展的抑制作用提高了蘋果對(duì)褐斑病的抗性。唐琦[12]也發(fā)現(xiàn)，采后MT 處理能夠控制棗果實(shí)青霉病的發(fā)生，顯著抑制Penicillium polonicum 的生長(zhǎng)。MT 還參與香蕉[13]、西瓜[14]等水果的抗病。但是，目前有關(guān)MT 對(duì)采后病原菌的具體抑菌機(jī)理及其增強(qiáng)果蔬抗病性的機(jī)制還缺乏深入研究。

本研究采用不同濃度MT 處理接種鏈格孢菌的采后冬棗，探討MT 對(duì)冬棗采后黑斑病的抗病作用，為進(jìn)一步了解MT 在果蔬采后抗病中的作用提供理論依據(jù)，并為冬棗的采后黑斑病的防治提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

供試的白熟期冬棗，于2020 年9 月28 日采自山西省臨汾市堯鄉(xiāng)冬棗種植基地。

鏈格孢菌（Altrenaria alternata），購(gòu)于北納生物有限公司，在PDA 培養(yǎng)基上培養(yǎng)備用。

褪黑素（生物試劑：99%），購(gòu)于上海源葉生物科技有限公司。其他試劑均為分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

MDF-M53V 型超低溫冰箱，日本三洋集團(tuán)；LH199235 型折光儀，儀斯特電子有限公司；F-940 型便攜式乙烯/氧氣/二氧化碳分析儀，北京陽(yáng)光億事達(dá)科技有限公司；XSP-BM-2CA 生物顯微鏡，上海彼愛姆光學(xué)儀器制造有限公司。

1.2 方法

1.2.1 鏈格孢菌及孢子懸浮液的配制

參照文獻(xiàn)[15]中的方法并稍有修改。將鏈格孢菌接種于PDA 培養(yǎng)基，在28 ℃條件下培養(yǎng)7 d。孢子成熟后，用生理鹽水（含有0.05%吐溫80）將孢子從平板上刮下，3 層紗布過濾多余菌絲，在顯微鏡下觀察，最終使孢子懸浮液濃度為1×105個(gè)/mL。

1.2.2 冬棗的損傷試驗(yàn)

參考文獻(xiàn)[16]的方法，采摘并挑選大小、形狀一致，無(wú)機(jī)械損傷，無(wú)病害感染的冬棗，將果實(shí)平均分成4 組，先用自來水沖洗，再用2%次氯酸進(jìn)行消毒浸泡2 min，自然晾干后進(jìn)一步處理。分別用2、20、200 μmol/L MT 溶液浸泡8 min，以蒸餾水浸泡處理為對(duì)照（CK），自然晾干。將這4 種處理分成2 份：一份放入保鮮盒中用于測(cè)定果實(shí)的自然腐爛指數(shù)；一份于放置24 h 之后用無(wú)菌釘在4 組果實(shí)赤道附近表面打1 個(gè)直徑為4 mm，深3 mm 的傷口，在傷口內(nèi)接種5 μL 濃度為1×105個(gè)/mL 的鏈格孢菌孢子懸浮液，將接種好的棗果實(shí)放入保鮮盒中，用0.05 mm 聚乙烯膜封口后放置于室溫條件下貯藏，每2 d 進(jìn)行1 次取樣，測(cè)定病斑直徑、呼吸速率和失重率等指標(biāo)。每組處理7 kg 果實(shí)，3 次重復(fù)。

將處理好的冬棗每2 d 留樣，然后用液氮冷凍研磨成果粉，于-80 ℃超低溫冰箱中保存，用于后期指標(biāo)的測(cè)定。

1.2.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.3.1 病斑直徑和腐爛指數(shù)

利用十字交叉法測(cè)量冬棗的病斑直徑。

參照Cao 等[17]的方法，將腐爛面積分為0～4 級(jí)。

0 級(jí)，果面無(wú)腐爛；1 級(jí)，果面腐爛面積＜1/4 果面；2 級(jí)，1/4≤果面腐爛面積≤1/2；3 級(jí)，1/2＜果面腐爛面積≤3/4；4 級(jí)，果面腐爛面積＞3/4。按照下列公式計(jì)算：

1.2.3.2 MDA、相對(duì)電導(dǎo)率、呼吸強(qiáng)度、失重率

MDA 含量：參照文獻(xiàn)[18]測(cè)定。取棗粉1 g，加入5 mL 10%（m/V）三氯乙酸，在4 ℃10 000 r/min 離心20 min。然后取1 mL 上清液加入1 mL TCA 溶液，煮沸30 min，取出冷卻，再次離心15 min，分別記錄在450、532、600 nm 處的吸光值。

相對(duì)電導(dǎo)率：參照Z(yǔ)hang 等[19]的方法測(cè)定。隨機(jī)選取5 個(gè)冬棗，用打孔器（10 mm）在棗果實(shí)接種面上打10 個(gè)棗圓片，把棗圓片沖洗之后用濾紙吸干水分。將棗片放入小錐形瓶中，吸取20 mL 去離子水，測(cè)電導(dǎo)率L0。然后將錐形瓶放在沸水中煮沸15 min，取出冷卻至25 ℃，測(cè)其電導(dǎo)率L1。相對(duì)電導(dǎo)率計(jì)算公式為：

相對(duì)電導(dǎo)率（%）=L0/L1×100

失重率：依據(jù)文獻(xiàn)[19]中的方法進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算公式如下：

呼吸強(qiáng)度：參照Tang 等[20]的方法，略有修改。將1 kg 棗果實(shí)放入大密閉容器罐中，罐口密封，室溫靜置1 h 后用便攜式氣體分析儀測(cè)密封罐子里的二氧化碳濃度。根據(jù)下列公式計(jì)算呼吸強(qiáng)度。

式中：K 為換算系數(shù)，21.43；V 為容器剩余空間體積（干燥器體積-冬棗體積），L；N 為CO2濃度，%；M 為冬棗質(zhì)量，kg；H 為放置時(shí)間，h。

1.2.3.3 抗病相關(guān)酶活性和抗病相關(guān)物質(zhì)含量

苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性：參照文獻(xiàn)[21]測(cè)定。取4 g 棗粉，加入4 mL 提取液，離心，留取上清液。加入0.5 mL 20 mmol/L L-苯丙氨酸和3 mL 50 mmol/L、pH 8.8 硼酸緩沖液，在37 ℃下保溫10 min，再加入0.5 mL 酶液，測(cè)定混合液在290 nm 處的吸光值。于37 ℃保溫60 min，測(cè)定第2 次混合液的吸光值。PLA活性單位為U/（h·g）。

幾丁質(zhì)酶（CHI）活性：參照文獻(xiàn)[17]測(cè)定。取3 g棗粉，加入4 mL 預(yù)冷的提取緩沖液，離心，收集上清液。分別加入0.5 mL 乙酸-乙酸鈉緩沖溶液（50 mmol/L、pH 5.2），0.5 mL 10 g/mL 膠裝幾丁質(zhì)。然后，一組加入0.5 mL 酶液，一組加入0.5 mL 煮沸的酶液，在37 ℃保溫1 h，之后繼續(xù)加0.1 mL 30 g/L 的脫鹽蝸牛酶，在37 ℃保溫1 h 后，加入0.2 mL 0.6 mol/L 四硼酸鉀溶液，最后煮沸3 min，取出冷卻，于585 nm 處測(cè)吸光值。CHI 活性單位為U/mg。

β-1,3 葡聚糖酶（GLU）活性：參照文獻(xiàn)[17]的方法，按照CHI 酶液提取方法，分別加入100 μL 4 g/L昆布多糖溶液，一只加入100 μL 煮沸的酶液，另一只加入100 μL 酶液。在37 ℃保溫40 min，保溫后將1.8 mL 蒸餾水和1.5 mL DNS 試劑加入2 只試管中，于540 nm 處測(cè)定吸光值。GLU 活性單位為U（/s·g）。

CAT 活性：參照文獻(xiàn)[21]測(cè)定。取2 g 棗粉，加2 mL 提取緩沖液（5%聚乙烯吡咯烷酮和5 mmol/L二硫蘇糖醇），4 ℃、12 000 r/min 離心30 min，加入2.9 mL 20 mmol/L H2O2溶液和100 μL 酶提取液，于240 nm 處測(cè)定吸光值的變化量。CAT 活性單位用U/g表示。

POD 活性：參照文獻(xiàn)[17]中的方法測(cè)定。參照PAL 酶液提取的方法提取酶液。加入3 mL 愈創(chuàng)木酚和0.5 mL 酶液，再加入20 μL H2O2溶液，于470 nm測(cè)定吸光值變化。POD 活性單位用U/g 表示。

黃酮含量：參照文獻(xiàn)[22]測(cè)定。稱0.8 g 棗粉，加入4 mL 80%乙醇，離心。向試管中分別加入0.1 mL 上清液，再加入0.3 mL 5%NaNO2靜置5 min，再加入0.3 mL 10%AlCl3溶液，反應(yīng)6 min，最后加入2 mL 0.1 mol/L NaOH 溶液，于510 nm 處測(cè)定吸光值。黃酮含量單位為mg/100 g。

總酚含量：參考文獻(xiàn)[23]，略有改動(dòng)。稱0.8 g 棗粉，加入4 mL 80%乙醇，離心。向試管中分別加入0.1 mL 上清液，再加入1 mL Folin-Ciocalteau 試劑（稀釋3 倍）混勻后靜置5 min，再加入1 mL 10%Na2CO3溶液，室溫避光放置90 min，于765 nm 處測(cè)定吸光值?？偡雍繂挝粸閙g/100 g。

木質(zhì)素含量：參照文獻(xiàn)[21]，略有改動(dòng)。取1 g 棗粉，加入4 mL 提取液，離心。用95%乙醇沖洗沉淀物3 次，再用乙醇和正己烷混合液洗3 次。加入1 mL 2 mol/L NaOH 溶液、2 mL 冰醋酸和0.1 mL 7.5 mol/L鹽酸羥胺，再次離心，于280 nm 處測(cè)定吸光值。木質(zhì)素含量以O(shè)D280/g 表示。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，SPSS 25.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，Origin 2021 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度MT 處理對(duì)接種A.alternata 冬棗果實(shí)病斑直徑和自然腐爛指數(shù)的影響

由圖1 知，適宜濃度MT 處理可以抑制冬棗病斑直徑的擴(kuò)展。不同濃度MT 處理的棗果實(shí)病斑直徑均在4 d 后快速增大。處理6 d 后，200 μmol/L MT處理組的病斑直徑均高于CK 組，2 μmol/L MT 和20 μmol/L MT 處理組的果實(shí)病斑直徑顯著低于CK組（P＜0.05），其中20 μmol/L MT 處理的果實(shí)病斑直徑最小。貯藏至16 d 時(shí)，20 μmol/L MT 處理的果實(shí)病斑直徑分別比CK、2 μmol/L MT 和200 μmol/L MT 處理組低19.17%、15.36%和31.07%。

圖1 MT 處理對(duì)冬棗病斑直徑的影響Fig.1 Effects of MT treatments on colony diameters of winter jujube

由圖2 可以看出，冬棗腐爛指數(shù)隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)，且對(duì)照組的自然腐爛指數(shù)在處理10 d 后大幅升高。與對(duì)照相比，MT 處理顯著降低了冬棗的自然腐爛指數(shù)（P＜0.05）。在貯藏結(jié)束時(shí)，對(duì)照組果實(shí)腐爛指數(shù)為4.2，20 μmol/L MT 處理組果實(shí)腐爛指數(shù)僅為1.5。

圖2 MT 處理對(duì)冬棗自然腐爛指數(shù)的影響Fig.2 Effects of MT treatments on natural rot indices of winter jujube

2.2 MT 處理對(duì)冬棗果實(shí)MDA 含量、相對(duì)電導(dǎo)率、失重率和呼吸速率的影響

由圖3 可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，MDA 含量呈先升高后降低的趨勢(shì)。貯藏4～6 d，2 μmol/L MT 和200 μmol/L MT 處理組的MDA 含量均高于CK，而20 μmol/L MT 處理組MDA 含量始終低于CK 組，處于較低水平。貯藏第10 天和第16 天時(shí)，20 μmol/L MT處理組MDA 含量為各處理中最低，MDA 含量分別為1.09 μmol/mg 和0.28 μmol/mg，比CK 組低27.52%和36.13%。

圖3 MT 處理對(duì)接種鏈格孢菌冬棗果實(shí)MDA 含量的影響Fig.3 Effects of MT treatments on MDA contents in winter jujube inoculated with Alternaria alternata

由圖4 可以看出，總體來講，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各組相對(duì)電導(dǎo)率均逐漸升高。與CK 組相比，MT 處理組的相對(duì)電導(dǎo)率均保持較低水平。其中，20 μmol/L MT 處理的相對(duì)電導(dǎo)率水平最低，上升最慢。貯藏16 d 時(shí)，2、20、200 μmol/L MT 處理組的相對(duì)電導(dǎo)率分別比CK 低11.55、21.42、3.55 個(gè)百分點(diǎn)（P＜0.05）。

圖4 MT 處理對(duì)接種鏈格孢菌冬棗果實(shí)相對(duì)電導(dǎo)率的影響Fig.4 Effects of MT treatments on relative conductivity in winter jujube inoculated with Alternaria alternata

由圖5 可以看出，各處理組冬棗的失重率呈現(xiàn)不斷上升的趨勢(shì)。貯藏0～10 d 果實(shí)失重率緩慢增加，10 d 之后迅速增加。本試驗(yàn)中，MT 處理可以減少冬棗質(zhì)量損失，CK 組的失重率顯著高于MT 處理組（P＜0.05）。貯藏第16 天時(shí)，CK 組果實(shí)失重率高達(dá)到11.5%，而20 μmol/L MT 的失重率最低，為6.1%。

圖5 MT 處理對(duì)接種鏈格孢菌冬棗果實(shí)失重率的影響Fig.5 Effects of MT treatments on weight loss rates of winter jujube inoculated with Alternaria alternata

由圖6 可見，冬棗果實(shí)的呼吸強(qiáng)度均處于上升趨勢(shì)，MT 處理顯著抑制了冬棗的呼吸作用。其中，20 μmol/L MT 處理組果實(shí)呼吸強(qiáng)度隨時(shí)間的延長(zhǎng)上升趨勢(shì)最為緩慢，顯著低于2、20、200 μmol/L MT 處理組（P＜0.05）。貯藏16 d 時(shí)，2、20、200 μmol/L MT 處理組果實(shí)呼吸強(qiáng)度分別比CK 低71.95%、70.78%和44.27%。顯著性分析結(jié)果顯示，在整個(gè)貯藏期間，CK組與各濃度MT 處理組間均存在顯著性差異（P＜0.05）。

圖6 MT 處理對(duì)接種鏈格孢菌冬棗果實(shí)呼吸強(qiáng)度的影響Fig.6 Effects of MT treatments on respiration rates of winter jujube inoculated with Alternaria alternata

2.3 MT 處理對(duì)冬棗果實(shí)抗病相關(guān)酶活性和抗病相關(guān)物質(zhì)含量的影響

由圖7 可見，CK 組的PAL 活性整體呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。與CK 組相比，MT 處理提高了冬棗的PAL 活性。貯藏第10 天，2 μmol/L MT 和20 μmol/L MT 組PAL 活性均達(dá)到最高峰，峰值分別為103.20 U/（h·g）和157.20 U/（h·g），分別是CK 組的1.97 和3.00 倍。各處理中，以20 μmol/L MT 處理的PAL 活性最高。貯藏至第16 天時(shí)，20 μmol/L MT 處理組的PAL 活性比CK 高41.05%。

圖7 MT 處理對(duì)接種鏈格孢菌冬棗果實(shí)PAL 活性的影響Fig.7 Effects of MT treatments on PAL activities in winter jujube inoculated with Alternaria alternata

由圖8 可知，在貯藏期間，冬棗果實(shí)內(nèi)CHI 活性在貯藏前期先快速增高而后降低，但下降的幅度不大，第12 天時(shí)又略有上升，之后緩慢下降。整個(gè)貯藏期間，2 μmol/L MT 和20 μmol/L MT 處理組CHI活性均高于CK 組。貯藏第14 天時(shí)，2 μmol/L MT 和20 μmol/L MT 處理組分別是CK 組的1.17 倍和1.56倍。貯藏第16 天，2、20、200 μmol/L MT 處理的CHI活性分別是CK 組的1.24、1.46、1.12 倍。由此可見，20 μmol/L MT 處理在提高果實(shí)CHI 活性方面的作用效果最好。

圖8 MT 處理對(duì)接種鏈格孢菌冬棗果實(shí)CHI 活性的影響Fig.8 Effects of MT treatments on CHI activities in winter jujube inoculated with Alternaria alternata

由圖9 可知，整個(gè)貯藏期間，MT 處理組冬棗果實(shí)的GLU 活性整體高于CK 組。MT 處理組和CK 組的GLU 活性均在第8 天到達(dá)峰值，此時(shí)20 μmol/L MT組的GLU 活性分別是2 μmol/L MT 組、200 μmol/L MT 組和CK 組的1.28、1.76、1.49 倍。貯藏第16 天時(shí)，20 μmol/L MT 處理的GLU 活性為CK 組的1.62倍。這說明MT 處理可以誘導(dǎo)GLU 活性的升高，提高冬棗果實(shí)對(duì)病原真菌的防御能力。

圖9 MT 處理對(duì)接種鏈格孢菌冬棗果實(shí)GLU 活性的影響Fig.9 Effects of MT treatments on GLU activities in winter jujube inoculated with Alternaria alternata

由圖10 可知，各處理冬棗果實(shí)中CAT 活性呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，并且在第12 天達(dá)到峰值。在整個(gè)貯藏過程中，CK 處理的冬棗果實(shí)CAT 活性均低于各MT 處理組。20 μmol/L MT 處理對(duì)于冬棗果實(shí)中CAT 活性的提高有明顯的促進(jìn)作用。貯藏第12 天，20 μmol/L MT 處理冬棗果實(shí)中CAT 活性為11.28 U/g，是CK 組的1.86 倍；貯藏第16 天，20 μmol/L MT 處理冬棗果實(shí)中CAT 活性為5.90 U/g，是CK 組酶活性的2.03 倍。

圖10 MT 處理對(duì)接種鏈格孢菌冬棗果實(shí)CAT 活性的影響Fig.10 Effects of MT treatments on the CAT activities in winter jujube inoculated with Alternaria alternata

由圖11 可見，CK 組和MT 處理組的冬棗采后POD 活性在貯藏期間呈波浪式變化。POD 活性出現(xiàn)兩次高峰，分別在第4 天和第8 天。在整個(gè)貯藏期間，20 μmol/L MT 處理組POD 活性均高于其他MT 處理組和CK 組，且與CK 組差異顯著（P＜0.05）。貯藏第16 天，CK 組的POD 活性高于200 μmol/L MT 組，20 μmol/L MT 處理組的POD 活性是CK 組的1.89倍。說明適宜濃度的MT 處理可以誘導(dǎo)冬棗中POD 活性的增強(qiáng)，其中20 μmol/L MT 處理效果最好。

圖11 MT 處理對(duì)接種鏈格孢菌冬棗果實(shí)POD 活性的影響Fig.11 Effects of MT treatments on POD activities in winter jujube inoculated with Alternaria alternata

由圖12 可知，整個(gè)貯藏期間，MT 處理的冬棗果實(shí)中黃酮含量均高于對(duì)照組，且隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，MT 處理的冬棗果實(shí)中黃酮含量出現(xiàn)兩個(gè)峰值，分別在第4天和第10 天。貯藏至第10天時(shí)，2、20、200 μmol/L MT 處理冬棗果實(shí)黃酮含量分別為CK組的1.15、1.56、1.12 倍。貯藏至第16 天，20 μmol/L MT處理組的黃酮含量比CK 組高27%。

圖12 MT 處理對(duì)接種鏈格孢菌冬棗果實(shí)黃酮含量的影響Fig.12 Effects of MT treatments on flavonoids content in winter jujube inoculated with Alternaria alternata

由圖13 可以看出，在整個(gè)貯藏過程中，CK 組冬棗的總酚含量在第6 天時(shí)出現(xiàn)高峰，之后下降，貯藏第8 天后又開始上升，MT 處理組的總酚含量分別在第6 天和第12 天出現(xiàn)兩個(gè)峰值。與CK 相比，MT 處理提高了果實(shí)中的總酚含量。貯藏0～10 d，20 μmol/L MT 處理組的總酚含量由初值49.87 mg/100 g 升高至112.425 mg/100 g。貯藏第10 天時(shí)，2、20、200 μmol/L MT 組的總酚含量分別是CK 組的1.36、1.61、1.22倍。貯藏第16 天時(shí)，20 μmol/L MT 處理組的總酚含量比CK 組高31.25%。

圖13 MT 處理對(duì)接種鏈格孢菌冬棗果實(shí)總酚含量的影響Fig.13 Effects of MT treatments on total polyphenol content in winter jujube inoculated with Alternaria alternata

由圖14 可知，處理2d 后，2μmol/LMT 和20μmol/L MT 處理?xiàng)椆麑?shí)內(nèi)的木質(zhì)素含量呈先升高后降低的趨勢(shì)，且在第8 天時(shí)達(dá)到峰值，而200 μmol/L MT 處理組和CK 組的木質(zhì)素含量在整個(gè)貯藏期間一直保持較低水平。貯藏第16 天時(shí)，20 μmol/L MT 處理組的木質(zhì)素含量分別是CK 組、2 μmol/L MT 處理組和200 μmol/L MT 處理組的5.13 倍、1.84 倍和3.28倍。

圖14 MT 處理對(duì)接種鏈格孢菌冬棗果實(shí)木質(zhì)素含量的影響Fig.14 Effects of MT treatments on lignin content in winter jujube inoculated with Alternaria alternata

3 討論

冬棗在貯藏后期，隨著果實(shí)的成熟衰老，其抗病性也逐漸降低，病斑直徑擴(kuò)大，自然腐爛指數(shù)也大大增加。在本試驗(yàn)中，適宜濃度的MT 處理可以有效抑制鏈格孢菌病斑的擴(kuò)展，降低冬棗的腐爛指數(shù)，這與唐琦[12]的研究結(jié)果相似，MT 可以抑制青霉菌病斑擴(kuò)展，降低冬棗的自然腐爛指數(shù)，增強(qiáng)棗果實(shí)抗病性。

膜完整性是生物體正常生理活動(dòng)的基本保證。當(dāng)膜脂肪酸被氧化時(shí)，細(xì)胞膜變得黏稠（更硬），會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞的衰老。MDA 含量和細(xì)胞膜相對(duì)透性的升高，表明細(xì)胞膜的通透性變大，膜的完整性被破壞。CAT 作為清除自由基的關(guān)鍵酶，在保護(hù)膜的完整性中起重要作用。有研究表明，MT 處理可以保持較高的CAT、SOD 活性，降低梨果實(shí)的MDA 含量和相對(duì)電導(dǎo)率，抑制梨果實(shí)膜脂過氧化程度[24-25]；MT 處理也可以通過增強(qiáng)CAT、SOD 活性來清除細(xì)胞中自由基保護(hù)膜的完整性，延緩果實(shí)衰老[17]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，MT 處理可明顯抑制冬棗果實(shí)的MDA 含量和相對(duì)電導(dǎo)率，提高棗果實(shí)CAT 活性，從側(cè)面證實(shí)了MT 可以作為一種抗氧化劑，維持膜結(jié)構(gòu)的完整性，延緩冬棗衰老，進(jìn)而提高果實(shí)的抗病能力。

由于冬棗采后的水分蒸騰作用以及呼吸代謝對(duì)有機(jī)物質(zhì)的消耗增加，果實(shí)逐漸萎縮，導(dǎo)致冬棗貯藏期間失重率也逐漸升高[19]，果實(shí)的抗病性變差。在本研究中我們發(fā)現(xiàn)，MT 處理可以降低冬棗的失重率。前人的研究也表明，適宜濃度的MT 處理能夠降低甜櫻桃、蘋果、柑橘、青花菜等果蔬的質(zhì)量損失[4-5]。

據(jù)報(bào)道，水果的成熟和衰老與采后病原菌的傳染特性有關(guān)[26]。在果實(shí)采后貯藏過程中，呼吸強(qiáng)度增大會(huì)導(dǎo)致果蔬的生理紊亂，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)成分的消耗，加速品質(zhì)劣變，引起果實(shí)衰老，從而增加果蔬對(duì)病原微生物的敏感性。因此，控制果蔬的采后呼吸強(qiáng)度對(duì)減緩果蔬成熟，提高其抗病性是十分必要的[26]。已有研究表明，MT 處理可以降低甜櫻桃[19]和紅棗[28]的呼吸速率。在本試驗(yàn)中，棗果實(shí)在貯藏期間呼吸強(qiáng)度緩慢升高，但并未出現(xiàn)呼吸高峰，這說明冬棗是一種非呼吸躍變型果實(shí)。

苯丙烷途徑與植物的抗病性密切相關(guān)[11]。大量研究發(fā)現(xiàn)，在植物受到逆境脅迫時(shí)，特別是生物脅迫時(shí)，PAL 活性呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)上升的趨勢(shì)，達(dá)到高峰之后經(jīng)過遲滯期然后又急劇下降。這與本研究結(jié)果一致，處理后的冬棗果實(shí)PAL 活性在第10 天時(shí)達(dá)到峰值之后開始下降，而棗果實(shí)內(nèi)的次級(jí)代謝產(chǎn)物黃酮、總酚和木質(zhì)素含量的變化趨勢(shì)也與之相似，黃酮和總酚含量均在第10 天達(dá)到峰值，而木質(zhì)素在第8 天達(dá)到峰值。大量的研究表明，POD 活性的變化在植物抵抗病原菌過程中起著多樣性和廣泛性的作用，其地位非常重要[28]。POD 參與植物細(xì)胞壁的建立過程，例如在對(duì)病原菌的抗病反應(yīng)中，參與酚類化合物的氧化、亞甲基化和細(xì)胞木質(zhì)化的過程，從而增強(qiáng)植物對(duì)真菌的抗攻擊能力[17]。有研究提出，MT 可以參與苯丙烷代謝過程，上調(diào)相關(guān)基因的表達(dá)并通過增加其次級(jí)代謝產(chǎn)物酚類和木質(zhì)素等植保素的積累來提高植物的抗病性。MT 處理也可以通過激活PAL、C4H、POD 的活性來調(diào)節(jié)苯丙烷代謝，提高番茄果實(shí)中總酚、黃酮和木質(zhì)素的含量，增強(qiáng)果實(shí)對(duì)灰霉病的抗性[29]。MT 在酸棗、葡萄上的研究也有相同的結(jié)果，它提高了苯丙烷代謝相關(guān)基因表達(dá)水平，促進(jìn)果實(shí)中黃酮、多酚含量的積累[7,29]。本研究結(jié)果也表明，MT 處理誘了導(dǎo)棗果實(shí)中苯丙烷代謝相關(guān)酶活性上升，同時(shí)提高了果實(shí)中提高抗病相關(guān)物質(zhì)的含量，從而增強(qiáng)了果實(shí)對(duì)病原菌入侵的抗性。

CHI 和GLU 作為重要的病程相關(guān)蛋白，CHI 和GLU 活性與抗病性呈正相關(guān)[30-31]。CHI 在植物抗真菌病害中發(fā)揮重要作用，CHI 不僅可以通過水解真菌細(xì)胞壁的主要成分——幾丁質(zhì)，破壞病原菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)，還可以直接抑制真菌孢子萌發(fā)、菌絲生長(zhǎng)和芽管伸長(zhǎng)等發(fā)育活動(dòng)[32]。GLU 不僅可以參與胼胝體的形成，堵塞篩板，對(duì)病原擴(kuò)散有阻止作用，還可以降解真菌細(xì)胞壁中的β-1,3 葡聚糖，影響真菌的形態(tài)構(gòu)建和生長(zhǎng)發(fā)育，抑制其致病性[33-34]。之前的研究已經(jīng)表明，這兩種抗病蛋白均參與MT 對(duì)果實(shí)防御系統(tǒng)的誘導(dǎo)[28,30]。在本研究中，MT 誘導(dǎo)冬棗果實(shí)中的CHT 和GLU 活性的增強(qiáng)。因此，MT 可能通過誘導(dǎo)這些病程相關(guān)蛋白的活性從而增強(qiáng)棗果實(shí)的抗病性。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，適宜濃度的MT 處理可以抑制病斑直徑的擴(kuò)展，降低冬棗的自然腐爛指數(shù)，其中，以20 μmol/L MT 處理的效果最好；進(jìn)一步的研究結(jié)果表明，MT 處理降低了MDA 含量和相對(duì)電導(dǎo)率的積累，維持了較為完整的果實(shí)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，延緩了冬棗的失重率和呼吸速率的升高，提高了冬棗果實(shí)中抗病相關(guān)酶活性和抗病相關(guān)物質(zhì)的含量。因此，MT處理可誘導(dǎo)冬棗果實(shí)對(duì)由A.alternata 侵染引發(fā)的黑斑病產(chǎn)生抗性。