乙烯利和油菜素內酯對灰霉菌脅迫下月季品種‘艾莎’抗性的影響

摘要：為探究乙烯利和油菜素內酯處理下月季品種‘艾莎’對灰霉病的抗性，分別施用濃度為0、0.1、0.3和0.5 mg/L的乙烯利和油菜素內酯處理‘艾莎’花瓣，再滴加灰霉菌進行侵染，觀察花瓣表型特征并使用試劑盒測定其過氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫霉（CAT）活性和丙二醛（MDA）含量。結果顯示：乙烯利處理下，花瓣病斑直徑明顯大于對照組，且隨著乙烯利噴施濃度增加，POD、SOD和CAT活性先上升后下降，MDA含量顯著上升；油菜素內酯處理能夠抑制花瓣病斑發展，且隨著油菜素內酯浸泡濃度增加，POD活性明顯上升，SOD和CAT活性顯著上升，MDA含量則顯著下降。總體而言，乙烯利處理會降低月季品種‘艾莎’對灰霉病的抗性，而油菜素內酯能夠提高其對灰霉病的抗性。

關鍵詞：‘艾莎’月季；灰霉??；乙烯利；油菜素內酯；酶活性；抗病性

中圖分類號：S685.12 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2024）12-0077-06

Effects of Ethephon and Brassinolide on Resistance of Rosa chinensis 'Aisha' to

Botrytis cinerea Stress

ZOU Jia-mei1，SI Man-yin-qi1，LUO Zhong-yuan2，LI Xue-jiao1，MAO Fang1，HE Shui-lian1，LI Geng-yun1

（1. College of Landscape and Horticulture， Yunnan Agricultural University， Kunming 650201， PRC; 2. Rural Industry Center of Yao'an County in Yunnan Province， Yao'an 675300， PRC）

Abstract： This study aims to explore the effects of ethephon and brassinolide on the resistance of Rosa chinensis 'Aisha' to gray mold. The petals were treated with ethephon or brassinolide at 0 （control）， 0.1， 0.3， and 0.5 mg/L and then infected with Botrytis cinerea. The phenotypic characteristics were observed， and the activities of peroxidase （POD）， superoxide dismutase （SOD）， catalase （CAT） and the content of malondialdehyde （MDA） were determined by kits. The results showed that the lesion diameters in the ethephon groups were larger than that in the control group. As the concentration of ethephon used for spraying increased， the activities of POD， SOD， and CAT first increased and then decreased， and the MDA content increased significantly. The brassinolide treatment inhibited the development of petal lesions. As the concentration of brassinolide used for soaking increased， the activity of POD increased obviously， and the activities of SOD and CAT increased significantly， while the content of MDA decreased significantly. In summary， ethephon attenuated the resistance of R. chinensis 'Aisha' to gray mold， whereas brassinolide enhanced the resistance.

Key words： Rosa chinensis 'Aisha'; gray mold; ethephon; brassinolide; enzyme activity; disease resistance

云南省花卉產業經過近40 a的發展，已經成為云南省生態文明建設和推進鄉村振興戰略的重點產業，產能處于全國領先地位。2022年，云南省花卉種植面積達129 333 hm2，全產業鏈產值超過1 100億元；其中鮮切花種植面積為23 400 hm2，連續28 a穩居全國第一，產量約為180億枝，其中切花月季產量常年占全國60%以上。然而，月季在生長過程中容易受灰霉病、霜霉病及白粉病等多種病害侵擾，這嚴重影響了月季的品質和產量，并造成了巨大的經濟損失[1-4]。其中，灰霉病發病急且傳播速度快，是嚴重危害月季的常見病害之一。

灰霉病是由灰霉菌（Botrytis cinerea）侵染引起的死體營養型真菌病害[5]?；颐咕闹鞣秶鷱V，可侵染茄科和薔薇科等400多種植物[6-9]?；颐共≡诘蜏馗邼癍h境下發病率極高，會使月季的花、莖和葉等部位出現灰白色霉層，嚴重時會導致植物組織軟化腐爛，嚴重影響月季的采后保存和觀賞，因此灰霉病被稱為月季采后的“癌癥”[10]。目前，灰霉病防治主要依賴化學農藥，這不僅會增加生產成本和污染生態環境，還會提高灰霉菌的耐藥性[11]，降低防治效果。因此，尋求更加高效便捷的方法來提升月季對灰霉菌的抗病能力迫在眉睫。大量研究表明施用外源激素能顯著提高植物抗性：油菜素內酯與美極梅奇酵母復配施用能提高葡萄果實對灰霉病的防治效率[12]；施用水楊酸和β-氨基丁酸可以降低擬南芥屬植物灰霉病的發病率[13]；噴施水楊酸能提高番茄對灰霉病的抗性[14-15]；1-氨基環丙烷-1-羧酸（ACC）和外源茉莉酸處理能增強月季對灰霉病的抗性[16]；獨腳金內酯類似物能降低灰霉菌的致病能

力[17]；外施褪黑素可提高番茄對灰霉病的抗性[18]。

該研究主要關注施用外源乙烯利和油菜素內酯條件下月季品種‘艾莎’對灰霉病的抗性。乙烯利是一種人工合成的低毒高效植物生長調節劑，能夠釋放乙烯，常作為乙烯的外源替代物使用[19]。有研究表明乙烯可降低植物的抗性：經乙烯處理的鮮切花更易被灰霉菌侵染[20]；乙烯能促進灰霉菌菌絲的生長，增強其對果實的致病性[21]。一些研究則表明乙烯利可提高植物的抗性：使用乙烯利處理‘皇冠’梨可提高梨的抗氧化能力，延緩品質下降速度[22]；利用低濃度的乙烯利處理禾谷炭疽菌可降低其致病性[23]。油菜素內酯是一種廣泛存在于植物體內的甾醇類激素，在植物生長發育和抗逆性調控中發揮著關鍵作用[24]。油菜素內酯能誘導水稻對煙草花葉病毒、稻瘟病菌和水稻白葉枯病菌產生廣譜抗性[25]。油菜素內酯浸泡處理能有效防控草莓采后灰霉病和水蜜桃采后軟腐病[26]。然而，目前關于乙烯利和油菜素內酯處理下月季對灰霉病抗性的研究還比較少。因此，該研究以月季品種‘艾莎’為材料，測定其花瓣在不同濃度乙烯利和油菜素內酯處理下的表型及生理生化指標，探究乙烯利和油菜素內酯對月季灰霉病的抗性誘導機制，以期為月季采后灰霉病的防治提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試材料為云南常見月季品系‘艾莎’，來源于云南農業大學園林園藝學院月季種植基地；供試灰霉菌從患病的花朵上分離純化得來。主要試劑為乙烯利（上海源葉生物科技有限公司，有效含量85%）和油菜素內酯（上海源葉生物科技有限公司，HPLC≥90%）。

1.2 研究方法

1.2.1 灰霉菌接種物的制備 將純化好的灰霉菌接種于PDA培養基中，用超細尼龍網紗（400目）過濾，除去菌絲殘留物，用血球計數板將孢子懸浮液調至1×106個/mL，孢子懸浮液現配現用。

1.2.2 乙烯利和油菜素內酯處理花瓣 采用離體花瓣接種法對‘艾莎’花瓣進行人工接種試驗。分別將0.1、0.3和0.5 mg/L 3個濃度的乙烯利溶液噴施在干凈的月季花瓣上，以清水處理（即乙烯利濃度0 mg/L）為對照，每組處理30片花瓣；10 min后進行灰霉菌侵染處理，用移液槍吸取1 μL菌液滴在花瓣中央，3 d后觀察侵染情況，選擇5片花瓣測定其病斑直徑。分別將月季花瓣浸泡在0.1、0.3和0.5 mg/L 3個濃度的油菜素內酯溶液中，以清水處理（即油菜素內酯濃度0 mg/L）為對照，每組處理30片花瓣；1 min后進行灰霉菌侵染處理，用移液槍吸取

1 μL菌液滴在花瓣中央，3 d后觀察侵染情況，選擇5片花瓣測定其病斑直徑。

1.3 表型及生理生化指標測定

使用十字交叉法測量花瓣病斑直徑[27]。使用對應的檢測試劑盒（蘇州格銳思生物科技有限公司）測定過氧化物酶（Peroxidase，POD）、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）、過氧化氫酶（Catalase，CAT）活性和丙二醛（Malondialdehyde，MDA）含量。

1.4 數據分析

使用Student’s T檢驗判斷不同處理間病斑直徑的差異顯著性；對于生理生化指標，使用SPSS Statistics 27.0進行方差分析，并通過多重比較檢驗組間的差異顯著性；使用Origin 2018軟件繪圖。

2 結果與分析

2.1 乙烯利處理下‘艾莎’對灰霉病的抗性

由圖1可知，灰霉菌侵染‘艾莎’花瓣3 d后，供試材料都不同程度地感染灰霉病，病斑呈黃褐色，以滴加灰霉菌的部位為中心向四周擴散，且都具有較為清晰的邊界線；而且，隨著乙烯利噴施濃度的增加，花瓣的病斑直徑逐漸增大。由圖2可知，相較噴施清水，噴施乙烯利顯著增加了花瓣的病斑直徑。噴施清水時，只在菌液接種處有灰霉菌的留存，平均病斑直徑為0.76 cm；乙烯利噴施濃度為0.1 mg/L時，灰霉菌在接種處輕微擴散，平均病斑直徑為1.83 cm；乙烯利噴施濃度為0.3 mg/L時，病斑明顯增大，平均病斑直徑為2.09 cm；乙烯利噴施濃度為0.5 mg/L時，病斑直徑繼續擴大，平均病斑直徑為2.37 cm。

2.2 油菜素內酯處理下‘艾莎’對灰霉病的抗性

由圖3可知，油菜素內酯浸泡后的供試材料均不同程度地被灰霉菌侵染，病斑呈黃褐色，從滴加灰霉菌的區域向周圍擴散；而且，隨著油菜素內酯浸泡濃度的增加，花瓣的病斑直徑逐漸縮小。由圖4可知，對照組與油菜素內酯處理組間的花瓣病斑直徑差異顯著。清水浸泡處理時，花瓣病斑直徑最大，平均病斑直徑為2.14 cm；0.1 mg/L油菜素內酯浸泡處理的花瓣病斑直徑較大，平均病斑直徑為1.16 cm；0.3 mg/L油菜素內酯浸泡處理的花瓣病斑直徑較小，灰霉菌只在菌液接種處輕微擴散，平均病斑直徑為0.97 cm；0.5 mg/L油菜素內酯浸泡處理的花瓣僅在滴加菌液的位置出現細小的灰霉病病斑，平均病斑直徑為0.64 cm。

2.3 乙烯利和油菜素內酯處理下‘艾莎’花瓣的酶活性

由圖5（a）可知，與對照相比，乙烯利處理組的POD活性只在濃度為0.3 mg/L時顯著上升，在其他濃度時沒有顯著差異；油菜素內酯處理組的花瓣POD活性隨浸泡濃度的增加呈上升趨勢；乙烯利處理組的花瓣POD活性均顯著高于對應濃度的油菜素內酯處理組。由圖5（b）可知，花瓣SOD活性隨乙烯利噴施濃度增加先上升后下降，隨油菜素內酯浸泡濃度增加呈上升趨勢；處理濃度為0和0.1 mg/L時，乙烯利處理組和油菜素內酯處理組的花瓣SOD活性沒有顯著差異；處理濃度為0.3和0.5 mg/L時，油菜素內酯處理組的花瓣SOD活性均顯著高于乙烯利處理組。由圖5（c）可知，任意相同濃度下，乙烯利處理組和油菜素內酯處理組的花瓣CAT活性均無顯著差異；乙烯利處理下，CAT活性隨處理濃度增加呈現先上升后下降的趨勢；油菜素內酯處理下，CAT活性隨處理濃度增加呈上升趨勢?；颐咕秩緯l氧化脅迫，在處理濃度高于0.1 mg/L后，乙烯利處理下花瓣SOD活性顯著下降，油菜素內酯處理下SOD活性明顯提高，這表明油菜素內酯處理有助于減少活性氧對細胞的損傷，提高‘艾莎’對灰霉病的抗性。

2.4 乙烯利和油菜素內酯處理下‘艾莎’花瓣的MDA含量

由圖6可知，對照組（0 mg/L）未施用乙烯利和油菜素內酯，兩者MDA含量差異不顯著；其他濃度下，乙烯利處理組的花瓣MDA含量均顯著高于對應濃度的油菜素內酯處理組；MDA含量隨乙烯利噴施濃度增加呈上升趨勢，隨油菜素內酯浸泡濃度增加呈下降趨勢。MDA含量上升表明細胞受到了氧化損傷，該結果說明油菜素內酯處理能提高‘艾莎’花瓣的抗病性，而乙烯利處理降低了‘艾莎’花瓣的抗病性。

3 討論與結論

月季在生長過程中容易受灰霉病、白粉病和黑斑病等病害侵害，其中灰霉病是月季采后的真菌性病害，常見且難以防治[28]。該研究發現與清水處理相比，使用油菜素內酯浸泡‘艾莎’花瓣能顯著減小花瓣病斑直徑，而噴施乙烯利則明顯增大了病斑直徑。乙烯利和油菜素內酯兩組試驗是分批次進行的，油菜素內酯處理試驗病程發展較快，對照組病斑直徑比乙烯利處理組更大。盡管如此，油菜素內酯仍然有效抑制了灰霉病的發展。POD、SOD和CAT在植物的抗氧化功能中發揮著重要作用，能幫助植物抵抗氧化脅迫，維持體內活性氧平衡，增強自身免疫反應，提高植物系統抗病性[29]。

研究表明施用外源生長調節物質是提高作物抗性的有效方法。蘇岳峰等[30]通過噴施外源JA和SA增強了胡椒在感染疫霉菌后的POD和SOD活性。李秋瑛等[31]利用乙烯利浸泡處理提高了去皮蓮藕的POD、SOD和CAT活性，從而延緩細胞膜損傷，延長去皮蓮藕的貨架期。該研究中乙烯利處理下花瓣的POD、SOD和CAT活性呈先升高后下降的趨勢，與前人的研究有所不同。耶興元等[32]發現葉面噴施油菜素內酯增強了草莓葉片細胞的POD、SOD和CAT活性，提高了葉片光合色素的含量和光合參數的水平。俞浙萍等[33]研究發現施用油菜素內酯顯著提高了楊梅的SOD、POD和CAT活性，減少了凋萎病對楊梅的氧化損傷。該研究發現油菜素內酯浸泡處理提高了花瓣的POD、SOD和CAT活性，與前人的研究結果一致，表明油菜素內酯處理可以提高植物的抗氧化酶活性，從而提高植物的抗病性。

MDA含量可以作為抗性指標來評估細胞受脅迫的嚴重程度[34]。該研究發現噴施乙烯利會增加花瓣的MDA含量，加快其衰老進程，與前人研究結果不同[31]。郭瑾潔等[35]研究表明油菜素內酯處理能抑制石榴組培苗MDA含量的增加。楊姣姣等[36]研究發現外源噴施油菜素內酯可降低高溫脅迫下娃娃菜幼苗的MDA含量，減少活性氧的積累，從而起到緩解高溫脅迫的作用。該研究發現油菜素內酯浸泡處理可降低灰霉菌脅迫下‘艾莎’花瓣的MDA含量，緩解灰霉菌脅迫。

該研究通過外源施加乙烯利和油菜素內酯，探究灰霉菌脅迫下月季品系‘艾莎’花瓣表型和生理生化指標的變化，結果發現：隨著乙烯利噴施濃度增加，花瓣病斑直徑逐漸增大，花瓣POD、SOD和CAT活性呈先上升后下降的趨勢，且花瓣MDA含量升高，表明噴施乙烯利會降低月季品種‘艾莎’對灰霉病的抗性；隨著油菜素內酯浸泡濃度增加，花瓣病斑直徑減小，花瓣POD、SOD和CAT活性升高，且花瓣MDA含量下降，表明油菜素內酯浸泡處理能提高月季對灰霉病的抗性。

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（責任編輯：王婷）