馬鈴薯‘青薯168’塊莖淺層和深層損傷愈傷能力的比較.pdf
<p>園藝學報， 2018， 45 (5)： 908 918. Acta Horticulturae Sinica 908 doi： 10.16420/j.issn.0513-353x.2017-0602； http： /www. ahs. ac. cn 收稿日期 ： 2018 01 21； 修回日期 ： 2018 04 26 基金項目 ： 國家自然科學基金項目（ 31460412， 31540046） ；甘肅農(nóng)業(yè)大學盛彤笙科技創(chuàng)新基金項目（ GSAU-STS-1432） * 并列第一作者 * 通信作者 Author for correspondence（ E-mail： biyanggsau.edu.cn） 馬鈴薯青薯 168塊莖淺層和深層損傷愈傷能力的比較 姜 紅1,2,*，王 毅2,*，王 斌2，張靜榮2，鄭曉淵2，畢 陽2,*（1甘肅農(nóng)業(yè)大學園藝學院，蘭州 730070；2甘肅農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，蘭州 730070） 摘 要： 以青薯 168為試材，用不銹鋼刀片在塊莖中部表面切出 2 cm 見方， 0.3 0.5 mm 深（淺層損傷）和 3.0 3.2 mm 深（深層損傷）的傷口，之后置于常溫（ 20 25 ，相對濕度 70% 80%）黑暗條件下進行愈傷，通過評價質(zhì)量損失率和發(fā)病率、木質(zhì)素與聚酯軟木脂（ SPA）積累的變化、苯丙烷代謝途徑關(guān)鍵酶活性及產(chǎn)物的積累量，分析淺層和深層損傷對塊莖愈傷效果的影響。結(jié)果表明，淺層和深層損傷對塊莖愈傷期間的質(zhì)量損失率無顯著影響， 但淺層損傷塊莖的發(fā)病率顯著低于深層損傷， 愈傷 14 d時僅為深層損傷的一半。愈傷期間淺層損傷塊莖的木質(zhì)素與 SPA 沉積速率明顯大于深層損傷。愈傷 14 d時，淺層損傷的木質(zhì)化細胞層厚度高出深層損傷 107.5%。淺層損傷塊莖在愈傷期間表現(xiàn)出較高的苯丙氨酸解氨酶（ PAL）活性， 5 h 時高出深層損傷 34.3%。愈傷前 7 d 內(nèi)的木質(zhì)素和總酚含量也高于深層損傷，愈傷 5 d 時，分別高出深層損傷 24.8%和 12.1%。雖然淺層損傷在愈傷初期的類黃酮含量顯著高于深層損傷，但在中后期兩者之間無顯著差異。相關(guān)性分析結(jié)果表明，愈傷塊莖的發(fā)病率與木質(zhì)化細胞層厚度及木質(zhì)素的積累呈顯著負相關(guān)，而 PAL 活性與木質(zhì)化細胞層厚度、總酚和類黃酮含量呈顯著正相關(guān)。淺層損傷比深層損傷塊莖具備更好的愈傷能力及更高的苯丙烷代謝活性。 關(guān)鍵詞： 馬鈴薯；塊莖；損傷；愈傷；苯丙烷代謝 中圖分類號： S 632 文獻標志碼： A 文章編號： 0513-353X（ 2018） 05-0908-11 A Comparison Study of Healing Ability of Shallow and Deep Wounds in Potato Tubers Qingshu 168 JIANG Hong1,2,*， WANG Yi2,*， WANG Bin2， ZHANG Jingrong2， ZHENG Xiaoyuan2， and BI Yang2,*（1College of Horticulture， Gansu Agricultural University， Lanzhou 730070， China；2College of Food Science and Engineering， Gansu Agricultural University， Lanzhou 730070， China） Abstract： In order to investigate the influence and difference of shallow and deep wounds on healing ability of potato tubers， the cultivar Qingshu 168 was used as material in this study. The epidermal tissues were removed from the tubers with stainless steel blade， with a square of 2 cm， 0.3 0.5 mm depth（ shallow wounded） and 3.0 3.2 mm depth（ deep wounded） . The wounded tubers were healed at ambient temperature（ 20 25 ， relative humidity 70% 80%） in darkness. The influence of shallow and 姜 紅，王 毅，王 斌，張靜榮，鄭曉淵，畢 陽 . 馬鈴薯青薯 168塊莖淺層和深層損傷愈傷能力的比較 . 園藝學報， 2018， 45 (5)： 908 918. 909 deep wounds on healing effects were compared by weight loss rate and incidence， the changes of the lignin and suberin poly aliphatic（ SPA） deposition， the activity of key enzyme and the contents of metabolites of phenylpropanoid pathway. The results showed that no significant difference was observed in weight loss rate between shallow and deep wounded tubers， however， the incidence of shallow wounded tubers was significantly（ P < 0.05） lower than the deep wounded， with only a half of the deep-wounded after 14 days of healing. The shallow wounded tubers accumulated more lignin and suberin than the deep wounded during healing. The thickness of lignified cell layers of shallow wounded tubers were 107.5% higher than that of the deep wounded after 14 days of healing. Moreover， a higher phenylalnine ammonialyase（ PAL）activity was observed in the shallow wounded tubers during healing， with 34.3% higher than that in the deep wounded after 5 h of healing. Meanwhile， the shallow wounded tubers deposited more lignin and total phenolic during the first 7 days of healing， the content of lignin and total phenolic were 24.8% and 12.1% higher than that in the deep wounded after 5 days of healing. Although a significant difference was observed in flavonoids content between shallow and deep wounded tubers at early stage of healing， there was no obvious difference at mid and late stage of healing. The correlation analysis demonstrated that the incidence of tubers negatively correlated with the thickness of lignified cell layers and lignin content. PAL activity positively correlated with the thickness of lignified cell layers， total phenolic and flavonoids. It is suggested that the shallow wounded tubers possess better healing ability and more phenylpropanoid metabolic activities. Keywords： potato； tuber； wound； wound healing； phenylpropanoid metabolism 馬鈴薯塊莖在采收、分級、包裝和運輸過程中易受不同程度的碰傷、擦傷和切傷（ Lulai， 2007） ，表面形成的機械傷口可成為致腐病原物的侵染通道，從而導致多種采后病害的發(fā)生，其中以由多種鐮刀菌引起的干腐病最為普遍（ Li et al.， 2009） 。干腐病不僅造成塊莖的經(jīng)濟損失，而且會在塊莖體內(nèi)積累真菌毒素，存在潛在的食用安全隱患（ Xue et al.， 2014） 。塊莖表面的傷口可自動修復，即通過形成一層完整的愈傷周皮，抑制水分蒸騰和病原物侵染（ Vishwanath et al.， 2015） 。然而，不同的損傷深度或程度對塊莖和塊根的愈傷能力存在較大的影響。馬鈴薯、胡蘿卜和甘薯受損后，木質(zhì)素和軟木脂的積累過程存在差異，木栓化先于木質(zhì)化（ Artschwager， 1927； Fugate et al.， 2016） 。損傷深至髓部的馬鈴薯塊莖愈傷速率顯著低于表面淺層損傷的（ Bland et al.， 1987） 。此外，深層損傷塊莖的愈傷啟動速率也明顯慢于淺層損傷（ Lulai & Orr， 1995） 。 盡管已有不同損傷深度影響馬鈴薯塊莖愈傷速率的報道，但多是通過測定失水率或測定組織成分及定位來評價愈傷效果，未見通過發(fā)病率評價愈傷效果，以及苯丙烷代謝是否參與馬鈴薯塊莖愈傷的研究報道。 本試驗中以西北馬鈴薯產(chǎn)區(qū)的主栽品種青薯 168為試材，人工模擬淺層和深層損傷后，在常溫（ 20 25 ，相對濕度 70% 80%）黑暗條件下進行愈傷，通過測定質(zhì)量損失率和發(fā)病率來評價愈傷效果，觀察木質(zhì)素和軟木脂積累的差異，分析苯丙烷代謝關(guān)鍵酶活性及其產(chǎn)物積累的變化，從而揭示不同損傷深度下塊莖愈傷能力存在差異的可能原因，以期為馬鈴薯塊莖愈傷提供理論依據(jù)和參考方法。 Jiang Hong， Wang Yi， Wang Bin， Zhang Jingrong， Zheng Xiaoyuan， Bi Yang. A comparison study of healing ability of shallow and deep wounds in potato tubers Qingshu 168 . 910 Acta Horticulturae Sinica， 2018， 45 (5)： 908 918. 1 材料與方法 1.1 材料及其創(chuàng)傷處理 供試馬鈴薯青薯 168于 2016 年 10 月采自甘肅省渭源縣會川鎮(zhèn)，塊莖裝入網(wǎng)袋后當天運抵甘肅農(nóng)業(yè)大學食品學院采后生物學與技術(shù)實驗室，于常溫（ 20 25 ） ，相對濕度 70% 80%下貯藏備用。供試硫色鐮刀菌（ Fusarium sulphureum）由甘肅省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所提供，用 PDA培養(yǎng)基保存待用。 塊莖創(chuàng)傷參考姜紅等（ 2017）的方法并作修改。選取外觀形態(tài)大小一致，無病蟲害，無機械傷的馬鈴薯塊莖，用 2%的次氯酸鈉消毒清洗晾干后，用不銹鋼刀片在塊莖中部表面切出 3 處 2 cm 見方， 0.3 0.5 mm 深（淺層損傷）和 3.0 3.2 mm 深（深層損傷）的傷口。每個處理塊莖 50 個，重復 3 次。 1.2 愈傷處理及其愈傷效果評價 將損傷后的塊莖裝入打孔的聚乙烯保鮮袋中（ 膜厚度 0.02 mm，袋大小 25 cm × 40 cm） ，置于常溫（ 20 25 ） ，相對濕度 70% 80%的黑暗條件下進行愈傷。通過測定質(zhì)量損失率和發(fā)病率評價愈傷效果。每個處理共用塊莖 40 個，重復 3 次。質(zhì)量損失率（ %） =（塊莖愈傷前質(zhì)量塊莖愈傷后質(zhì)量） /塊莖愈傷前質(zhì)量 × 100。 發(fā)病率的測定參照 Yin 等（ 2010）的方法。在培養(yǎng)了 7 d 的 F. sulphureum 培養(yǎng)皿中加入含 0.01% Tween-80 的無菌水，用涂布器將培養(yǎng)基表面的孢子刮下， 4 層紗布過濾，振蕩 20 s 后采用血球計數(shù)板計數(shù)，制備成 1 × 106 cfu · mL-1的孢子懸浮液后封口待用（即配即用） 。在不同創(chuàng)傷處理塊莖愈傷5 h、 3 d、 5 d、 7 d、 14 d 時，將已配制好的病菌孢子懸浮液均勻噴灑于塊莖表面，晾干后裝入打孔的聚乙烯保鮮袋中（膜厚度 0.02 mm，袋大小 25 cm × 40 cm） ，于黑暗條件下貯藏，觀察并統(tǒng)計發(fā)病率。發(fā)病率（ %） = 發(fā)生干腐病的塊莖個數(shù) /總塊莖個數(shù) × 100。 1.3 木質(zhì)素及軟木脂沉積觀察 木質(zhì)素的沉積觀察：用不銹鋼刀片垂直于愈傷塊莖創(chuàng)傷表面切出 0.3 0.4 mm 厚的薄片，蒸餾水沖洗 3 次后，置于載玻片上，滴加 10 g · L-1間苯三酚溶液及濃鹽酸，染色 1 min，于光學顯微鏡（ CX21FSIC 型，奧林巴斯工業(yè)有限公司）下觀察拍照。 聚酯軟木脂（ suberin poly aliphatic， SPA）的沉積觀察：用不銹鋼刀片垂直于塊莖愈傷表面切出約 0.3 mm 厚的薄片， 蒸餾水沖洗 3 次后進行染色觀察。 先用 500 mg · L-1的甲苯胺藍染液染色 45 min，其間輕微振蕩使其染色均勻，再分別用 75%乙醇、蒸餾水沖洗 3 次，將染料脫去后吸取中性紅染液復染 1.5 min，然后分別用 75%乙醇、蒸餾水沖洗 3 次，除去染料。將染色好的切片置于載玻片上，滴上清水加蓋蓋玻片，在熒光顯微鏡（ BX61， OLYMPUS）下觀察拍照。 塊莖損傷表面的木質(zhì)化細胞層厚度根據(jù) van Oirschot 等（ 2006）的方法通過 IS Capture 圖像軟件計算，軟木脂總熒光強度根據(jù)韓晶等（ 2009）的方法通過 Imagine J 圖像軟件進行測量計算。 1.4 苯丙烷代謝關(guān)鍵酶活性及產(chǎn)物含量的測定 參照包改紅等（ 2013）的方法，取損傷表面 2 3 mm 厚的愈傷組織 2 g，錫箔紙包裝，液氮冷凍，存于 80 超低溫冰箱中待用。 姜 紅，王 毅，王 斌，張靜榮，鄭曉淵，畢 陽 . 馬鈴薯青薯 168塊莖淺層和深層損傷愈傷能力的比較 . 園藝學報， 2018， 45 (5)： 908 918. 911 苯丙氨酸解氨酶（ phenylalnine ammonialyase， PAL）活性測定參照 Wang 等（ 2015）的方法。稱取愈傷組織 2 g，用 3 mL 0.05 mol · L-1的硼酸緩沖液（含 1% PVPP， 5 mmol · L-1琉基乙醇，pH 8.8）冰浴條件下研磨成勻漿， 4 、 15 000 × g 離心 30 min，上清液為粗酶液。取 500 L 粗酶液加入 0.05 mol · L-1的硼酸緩沖液中（ pH 8.8）孵育 10 min，再加入 20 mmol · L-1的 L苯丙氨酸，37 下保溫 30 min，立即加入 200 L 6 mol · L-1HCl 終止反應(yīng)。充分混勻后在 290 nm 下測定吸光值，對照組以硼酸緩沖液代替酶液。以每小時 OD290 nm變化 0.01 為 1 個 PAL 活性單位（ U） ，表示為 U · g-1FW。測定重復 3 次。 木質(zhì)素含量的測定參照 Hamerschmidt（ 1984） 的方法。 取 2 g 塊莖愈傷組織于預(yù)冷的 3 mL 95%乙醇中研磨， 4 、 14 000 × g 條件下離心 30 min，棄去上清液，用 95%乙醇沖洗 3 次，再用乙醇 正己烷 = 1 2（體積比）沖洗 3 次，收集沉淀并干燥，再將干燥物溶于 1 mL 25%溴化乙酰冰醋酸溶液中， 70 恒溫水浴 30 min， 加入 1 mL 2 mol · L-1NaOH 中止反應(yīng)。 再加 2 mL 冰醋酸和 100 L 7.5 mol · L-1羥胺鹽酸，于 4 、 12 000 × g 條件下離心，取上清液 0.5 mL，用冰醋酸定容至 5 mL，280 nm 下測定樣品吸光度值?？偡蛹邦慄S酮含量的測定參照 Burgos 等（ 2013）的方法。取 2 g 塊莖愈傷組織， 加入 5 mL 預(yù)冷的 1% HCl甲醇溶液， 冰浴條件下研磨， 于 4 、 12 000 × g 離心 30 min。取上清液分別于 280 nm 和 325 nm 測定吸光值，代表總酚和類黃酮含量。總酚含量用 OD280· g-1FW表示，類黃酮含量表示為 OD325· g-1FW。測定重復 3 次。 2 結(jié)果與分析 2.1 淺層和深層損傷對馬鈴薯塊莖愈傷期間質(zhì)量損失率和發(fā)病率的影響 如圖 1 所示，馬鈴薯塊莖愈傷期間，淺層損傷和深層損傷的質(zhì)量損失率均逐漸上升，二者之間無顯著差異；發(fā)病率逐漸降低， 5 h 3 d 無顯著差異， 5 d 之后淺層損傷的發(fā)病率顯著低于深層損傷，14 d 時僅為深層損傷的一半。 圖 1 淺層和深層損傷塊莖愈傷期間質(zhì)量損失率和發(fā)病率的變化 不同字母表示差異顯著（ P < 0.05） 。 Fig. 1 Change in weight loss rate and decay rate of shallow and deep wounded potato tubers during the period of healing Values followed by the different letters were significantly different at P < 0.05. Jiang Hong， Wang Yi， Wang Bin， Zhang Jingrong， Zheng Xiaoyuan， Bi Yang. A comparison study of healing ability of shallow and deep wounds in potato tubers Qingshu 168 . 912 Acta Horticulturae Sinica， 2018， 45 (5)： 908 918. 2.2 淺層和深層損傷對塊莖創(chuàng)口組織愈傷期間木質(zhì)素和聚酯軟木脂積累的影響 淺層與深層損傷塊莖創(chuàng)口表面的木質(zhì)素沉積隨愈傷時間的延長而不斷增加 （圖 2） 。 在愈傷前期，淺層損傷的木質(zhì)化細胞較小，排列規(guī)則。除了皮層中含有的木質(zhì)素外，在皮下栓化層細胞壁上也有木質(zhì)素的沉積。而深層損傷的木質(zhì)化細胞較大，排列疏松。其木質(zhì)素只沉積在皮下栓化層細胞壁上。愈傷 3 d 時，淺層損傷的在表皮以下已形成 2 層木質(zhì)化細胞，而深層損傷的木質(zhì)化細胞才開始形成。愈傷 14 d 時，兩者間的差異更加明顯。淺層與深層損傷塊莖的木質(zhì)化細胞層厚度也隨愈傷時間的延長而逐漸增加，淺層損傷的顯著大于深層損傷（圖 4， A） ， 14 d 時高出深層損傷 107.5%。 同樣，兩種損傷塊莖表面的 SPA 沉積也隨著愈傷時間的延長而不斷增加，與 SPA 積累相對應(yīng)的熒光強度也在不斷增加。愈傷 5 h 3 d 時，淺層損傷塊莖愈傷組織的熒光細胞層數(shù)（圖 3）及 SPA熒光強度（圖 4， B）大于深層損傷，愈傷 3 d 時，淺層損傷的 SPA 熒光強度高出深層損傷 67.6%，之后兩者的熒光強度無顯著性差異。 圖 2 淺層和深層損傷塊莖愈傷期間創(chuàng)口組織木質(zhì)素的積累變化 黑色箭頭所指為塊莖皮層，紅色箭頭所指為沉積于皮下栓化細胞壁上的木質(zhì)素。 Fig. 2 The change in accumulation of lignin in shallow and deep wounded tissues of tubers during period of healing Black arrows point at tuber epidermis， red arrows point at lignin deposited in suberized cell walls. 圖 3 淺層和深層損傷塊莖愈傷期間創(chuàng)口組織 SPA 的積累變化 紅色箭頭所指為發(fā)熒光的沉積于栓化細胞壁的 SPA。 Fig. 3 The change in accumulation of SPA in shallow and deep wounded tissues of tubers during period of healing Red arrows point at fluorescent SPA deposited in suberized cell wall. 姜 紅，王 毅，王 斌，張靜榮，鄭曉淵，畢 陽 . 馬鈴薯青薯 168塊莖淺層和深層損傷愈傷能力的比較 . 園藝學報， 2018， 45 (5)： 908 918. 913 圖 5 愈傷期間淺層和深層損傷塊莖創(chuàng)口組織中 PAL 活性的變化 Fig. 5 Change in PAL activity in shallow and deep wounded tissues of tubers during period of healing 圖 4 淺層和深層損傷塊莖愈傷期間創(chuàng)口組織木質(zhì)化細胞層厚度（ A）和 SPA 熒光總強度（ B）的變化 不同字母表示差異顯著（ P < 0.05） 。 Fig. 4 Change in the thickness of lignified cell layer（ A） and total fluorescent intensity of SPA（ B） in shallow and deep wounded tissues of tubers during period of healing Values followed by different letters were significantly different at P < 0.05. 2.3 淺層和深層損傷對塊莖創(chuàng)口組織中 PAL 活性以及木質(zhì)素、總酚和類黃酮含量的影響 愈傷期間，淺層損傷的 PAL 活性于前 5 d 明顯高于深層損傷， 7 d 和 14 d 時二者接近（圖 5） 。在塊莖損傷后 5 h，淺層損傷的 PAL 活性高出深層損傷 34.3%。 愈傷期間，淺層和深層損傷塊莖表面的木質(zhì)素含量均呈持續(xù)增加的趨勢，在 5 d 和 14 d 時，淺層損傷分別高出深層損傷 24.8%和 46.0%（圖 6， A） 。 在愈傷初期和中期，淺層損傷塊莖的總酚含量顯著高于深層損傷，損傷后 5 d 的含量高出深層損傷 12.1%。但在愈傷后期，淺層損傷塊莖的總酚含量低于深層損傷（圖 6， B） 。 損傷后 5 h 時，淺層損傷塊莖的類黃酮含量顯著高于深層損傷外， 其他時期二者無顯著差異 （圖6， C） 。 Jiang Hong， Wang Yi， Wang Bin， Zhang Jingrong， Zheng Xiaoyuan， Bi Yang. A comparison study of healing ability of shallow and deep wounds in potato tubers Qingshu 168 . 914 Acta Horticulturae Sinica， 2018， 45 (5)： 908 918. 圖 6 愈傷期間淺層和深層損傷塊莖創(chuàng)口組織中和木質(zhì)素（ A） 、總酚（ B）和類黃酮含量（ C）的變化 不同字母表示差異顯著（ P < 0.05） 。 Fig. 6 Change in contents of lignin（ A） ， total phenolic（ B） and flavonoids（ C） in shallow and deep wounded tissues of tubers during period of healing Values followed by different letters were significantly different（ P < 0.05） . 2.4 損傷塊莖發(fā)病率與愈傷相關(guān)指標之間的相互關(guān)系 如表 1 所示，損傷塊莖的發(fā)病率與木質(zhì)化細胞層厚度及木質(zhì)素含量呈極顯著性負相關(guān)。木質(zhì)化細胞層厚度與 PAL 活性、木質(zhì)素和類黃酮呈顯著或極顯著正相關(guān)。另外， PAL 活性與總酚和類黃酮含量也呈顯著或極顯著正相關(guān)。表明苯丙烷代謝參與了損傷塊莖的木質(zhì)素和軟木脂形成與積累，在增強愈傷組織的抗病性中發(fā)揮了積極作用。 表 1 損傷塊莖發(fā)病率與愈傷相關(guān)指標之間的相互關(guān)系 Table 1 The relationship among incidence and related indexes with healing of wounded tubers 參數(shù) 發(fā)病率 木質(zhì)化細胞層厚度 PAL 活性 總酚含量 類黃酮 木質(zhì)素 Parameter Incidence Thickness of lignified cells PAL activity Total phenolic Flavonoids Lignin 發(fā)病率 Incidence 1 0.738* 0.125 0.100 0.303 0.837*木質(zhì)化細胞層厚度 Thickness of lignified cells 1 0.442*0.294 0.562*0.718*PAL 活性 PAL activity 1 0.592*0.420*0.069 總酚含量 Total phenolic 1 0.715*0.055 類黃酮 Flavonoids 1 0.375*木質(zhì)素 Lignin 1 注：表中數(shù)據(jù)表示變量間線性回歸 Pearsons 相關(guān)系數(shù)（ n = 30） ， * 表示顯著相關(guān)， * 表示極顯著相關(guān)。 Note： The table indicated linear regression Pearsons correlation coefficient. Between variables， * represents significant correlation and * represents highly significant correlation. 姜 紅，王 毅，王 斌，張靜榮，鄭曉淵，畢 陽 . 馬鈴薯青薯 168塊莖淺層和深層損傷愈傷能力的比較 . 園藝學報， 2018， 45 (5)： 908 918. 915 3 討論 馬鈴薯塊莖遭受損傷后會在其表面積累聚酚軟木脂和聚酯軟木脂，可作為減少水分蒸發(fā)和抵抗病原物入侵的屏障（ Lulai & Corsini， 1998） 。當塊莖受到較深損傷時，對組織和細胞的損傷程度更大，損傷處營養(yǎng)物質(zhì)釋放較多，容易被病原物利用（ Adamas， 2010） 。試驗中發(fā)現(xiàn)，淺層損傷的馬鈴薯塊莖木質(zhì)素和軟木脂的積累速率更快，抗病性也強于深層損傷的，這些現(xiàn)象與淺層損傷塊莖具有更強的苯丙烷代謝活性相關(guān)。 馬鈴薯塊莖表面的自然周皮具有防止水分流失和病原物侵染的重要作用（ Lulai & Freeman，2001） 。 當塊莖受到外界損傷時， 傷誘導的信號被釋放， 塊莖傷口處會立即栓化 （ Lulai & Suttle， 2009） 。山藥塊根在深層損傷后的 5 10 h 內(nèi)，大量遷移至損傷表面的淀粉顆粒會在淀粉酶的作用下轉(zhuǎn)化為糖，通過磷酸戊糖途徑等為后期栓化組織的底物合成提供原料（ Passam et al.， 1976） 。通常栓化組織的形成過程包括一級成栓過程和二級成栓過程， 栓化完成以后損傷表面會形成封閉層和傷口周皮。創(chuàng)傷位點形成的這層致密的木栓質(zhì)是由聚酚軟木脂和聚酯軟木脂通過甘油交聯(lián)，再填充可溶性蠟質(zhì)而形成的復雜聚合物。傷后形成的栓化組織中因含有一些中長鏈結(jié)構(gòu)的脂肪族化合物以及含亞甲基結(jié)構(gòu)的疏水性化合物，可降低組織水分的滲透，從而為損傷塊莖提供一個防止水分散失的保護層（ Bernards， 2002； Dastmalchi et al.， 2015） 。試驗中發(fā)現(xiàn)，淺層和深層損傷的塊莖在愈傷期間的質(zhì)量損失率無顯著性差異，這可能與淺層和深層損傷塊莖在愈傷期間形成了相同結(jié)構(gòu)的阻止水分散失的化合物有關(guān)。但淺層損傷的塊莖發(fā)病率顯著低于深層損傷，這是因為淺層損傷塊莖形成的較厚木質(zhì)化和木栓化結(jié)構(gòu)及較多酚類和脂肪族化合物能夠有效抑制病原物的侵染（ Bostock & Stermer，1989； Beckman， 2000） ，從而對病原物產(chǎn)生一定的抗性（ Lulai & Orr， 1994； Bernards & Razem，2001） 。此外，與愈傷組織相關(guān)的木栓質(zhì)聚酚類化合物和聚酯類化合物也分別具有抵抗細菌和真菌的作用（ Lulai & Corsini， 1998） 。 馬鈴薯塊莖愈傷組織的形成是多種代謝共同作用的結(jié)果 （ Bernards et al.， 1999； Yang & Bernards，2007） ，其中包括防衛(wèi)反應(yīng)激活、信號轉(zhuǎn)導、能量代謝等（ Chaves et al.， 2009） 。同時，苯丙烷代謝在愈傷過程中發(fā)揮了非常重要的作用（ Bernards et al.， 2000； Thomas， 2010） ，該途徑的關(guān)鍵酶 PAL催化 L苯丙氨酸生成反式肉桂酸（ Sanchez-Ballesta et al.， 2000） ，繼而啟動苯丙烷代謝進程，產(chǎn)生一系列軟木脂前體物質(zhì)如 4羥基肉桂酸和阿魏酸等，而這些化合物會進一步轉(zhuǎn)化為酚類、木質(zhì)素和類黃酮等抗菌物質(zhì)（ Boerjan et al.， 2003； Schreiber et al， 2005） ，也會加固細胞壁，增強愈傷組織的抗性（ Lapierre et al.， 1996） 。 Beckman（ 2000）和 Borchert（ 1978）等認為，塊莖栓化過程與PAL 活性具有直接的關(guān)系，并且損傷會誘導 PAL 活性及基因表達量的顯著升高。本試驗觀察到，淺層損傷塊莖愈傷組織的 PAL 活性在愈傷前期顯著高于深層損傷的， 這是導致淺層損傷塊莖愈傷組織木質(zhì)素和軟木脂積累更快的重要原因。 塊根或塊莖損傷后合成的木質(zhì)素是由木質(zhì)素單體、 p香豆醇、咖啡醇和芥子醇等組成的聚合物，可促使傷口部位進一步愈合（ Hawkins & Boudet， 1996） 。本試驗中淺層損傷的木質(zhì)素含量在愈傷后期顯著高于深層損傷，表明淺層損傷塊莖能夠更好地阻止表面的水分流失和病原物的侵染。損傷也會誘導酚類化合物的積累， H2O2和過氧化物酶可將這些酚酸類物質(zhì)轉(zhuǎn)化成的木質(zhì)素單體結(jié)合到聚酚結(jié)構(gòu)域中（ Razem & Bernards， 2002） 。酚類化合物的含量由其合成速率與被結(jié)合速率共同決定（ Becerra-Moreno et al.， 2015） 。本試驗中發(fā)現(xiàn)，淺層損傷塊莖在愈傷后期的總酚含量低于深層損傷，這說明淺層損傷的塊莖在愈傷組織形成過程中被用于合成木質(zhì)素的酚類物質(zhì)含量高于深層損傷。此外，愈傷周皮提取物的極性分子中具有較強生物活性的物質(zhì)，如阿Jiang Hong， Wang Yi， Wang Bin， Zhang Jingrong， Zheng Xiaoyuan， Bi Yang. A comparison study of healing ability of shallow and deep wounds in potato tubers Qingshu 168 . 916 Acta Horticulturae Sinica， 2018， 45 (5)： 908 918. 魏酸、阿魏奎寧酸和肉桂腐胺等能夠抑制多種病原物的生長（ Dastmalchi et al.， 2016） 。淺層損傷塊莖的發(fā)病率低于深層損傷塊莖與愈傷組織的強氧化性密切相關(guān)。類黃酮是另一苯丙烷途徑的代謝產(chǎn)物，具有較強的抗氧化特性，而類黃酮具有抑菌的作用也是基于類黃酮不同組成成分的強抗氧化活性（陳嘉景 等， 2016） 。本研究中淺層損傷塊莖的類黃酮含量在損傷初期顯著高于深層損傷，表明愈傷前期淺層損傷塊莖已經(jīng)具備了更強的抵抗病原物的能力。 Thomson 等（ 1995）發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯塊莖被去除自然周皮后， 4 h 時就在塊莖表皮的損傷細胞中檢測到了軟木脂前體物質(zhì)和木質(zhì)素，而馬鈴薯塊莖經(jīng)過嚴重碰傷以后， 8 h 時才檢測到這些物質(zhì)。 Rhodes 等（ 2006）認為，不同損傷信號分子的傳導部位存在差異，輕微損傷會導致信號分子在韌皮部中傳導，而嚴重損傷則導致在木質(zhì)部中傳導。由此表明，馬鈴薯塊莖受深層、淺層損傷之后形成的愈傷組織存在差異也可能與傷信號的傳導部位密切相關(guān)，但具體機制尚待進一步研究。 綜上所述，雖然淺層與深層損傷馬鈴薯塊莖愈傷期間的質(zhì)量損失率無顯著差異</p>
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