《Scientia Horticulturae》：Paclobutrazol and ABA counteract GA?-induced cork spot in ‘Akizuki’ by optimizing mineral homeostasis and cellular integrity
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本研究针对‘秋月’梨木栓斑点病造成严重经济损失的生产问题，系统评估了赤霉素(GA?)、多效唑(PP???)和脱落酸(ABA)三种植物生长调节剂的防治效果。研究发现GA?会通过破坏钙稳态相关基因表达加重病害，而多效唑和ABA能显著降低发病率，其作用机制涉及优化钾镁钙离子比例、促进钙积累和形成更致密的细胞结构。该研究为梨果木栓斑点病的绿色防控提供了新的激素调控策略。
在亚洲梨产业中，‘秋月’梨（Pyrus pyrifolia Nakai）因其出色的外观和风味而备受青睐。然而近年来，在持续高温干旱等极端天气条件下，该品种的木栓斑点病发病率显著上升。染病果实表面出现不均匀的木栓化斑块，病斑凹陷并形成褐色木栓组织，常伴有轻微苦味，严重降低果实商品价值。虽然该病症与钙缺乏相关生理病害（如苹果苦痘病、番茄脐腐病）具有相似性，但越来越多的证据表明其病因涉及多层次的复杂调控网络。传统的叶面钙肥处理虽有一定缓解效果，但存在使用浓度、时机要求严格，易造成药害和营养失衡等问题。更为棘手的是，目前尚无针对该病害的有效防治方法，这主要是由于其复杂的调控机制尚未被完全阐明。
为破解这一产业难题，安徽农业大学园艺学院的研究团队在《Scientia Horticulturaa》上发表了最新研究成果，系统探讨了赤霉素(GA?)、多效唑(PP???)和脱落酸(ABA)三种植物生长调节剂对‘秋月’梨木栓斑点病的调控作用及机制。
关键技术方法
研究采用田间试验与实验室分析相结合的方法：在安徽桃梨农业枢纽选取‘秋月’梨树进行激素处理（GA? 100 mg·L-1、PP??? 1000 mg·L-1叶面喷施）；通过扫描电镜-能谱分析矿物元素分布；石蜡切片观察细胞结构；ICP-MS测定矿质元素含量；LC-MS/MS进行激素代谢组学分析；qRT-PCR检测基因表达。
3.1. GA?和PP???对‘秋月’梨木栓斑点病的影响
外源GA?处理使木栓斑点病发病率从对照的60%显著升高至76%，而PP???处理则有效抑制了病害发生。虽然各处理间钙、硼、镁、钾的绝对含量无显著差异，但PP???处理显著降低了(K+Mg)/Ca比值，这表明离子平衡而非单一元素含量在病害发生中起关键作用。
3.2. GA?处理的‘秋月’梨果实组织学观察
GA?处理20天后，果实表皮细胞厚度、表皮细胞大小和表皮下细胞大小均显著增加，而PP???处理则显著降低这些参数。这表明GA?通过促进细胞扩张导致组织结构疏松，可能阻碍养分运输；相反，PP???诱导的紧凑细胞结构有利于维持组织完整性。
3.3. 染病‘秋月’梨果实的矿物和激素变化
扫描电镜元素图谱显示，GA?处理提高了硼、镁、磷的荧光强度而降低了钙水平，PP???处理则呈现相反趋势。激素分析发现染病组织中GA水平显著升高而ABA含量降低，表明激素失衡与矿质营养吸收紊乱存在关联。
3.4. 激素代谢组学分析
在鉴定出的29种差异激素中，GA?处理导致20种激素差异表达，PP???处理影响15种。GA?处理显著提高内源GA?水平，而PP???显著下调GA??和GA??（前体赤霉素）水平，证实了外源激素处理对内源激素网络的系统性影响。
3.5. 外源ABA应用减轻木栓斑点病
外源ABA（100 mg·L-1）处理显著降低木栓斑点病发生率和严重度。矿物分析显示ABA提高钾、硼、钙、镁含量，同时降低(K+Mg)/Ca比值。激素测定表明ABA处理提高ABA水平并降低GA含量。此外，ABA处理诱导果实表皮形态改良，包括减少表皮细胞厚度和形成更紧凑的表皮下细胞排列，并提高可溶性糖含量和可滴定酸度，改善果实品质。
3.6. GA?和PP???处理后激素和钙相关基因的表达
基因表达分析显示，与对照相比，GA?和PP???处理均显著下调ABA合成关键基因ABA2的表达。PP???处理显著上调钙结合蛋白(CP1)、钙ATP酶(ACA2)和钙依赖性钾通道激活剂(KCO1)基因表达，而GA?处理则下调ACA2和钠钙交换体(NCL)基因表达。这些结果表明PP???可能通过调控钙转运相关基因表达促进钙稳态。
研究结论与意义
本研究揭示了GA?通过破坏激素平衡、减少钙积累、诱导表皮增厚和下调钙相关基因加重木栓斑点病的新机制。相反，多效唑和ABA处理通过抑制GA生物合成、增强钙稳态、维持优化细胞结构和上调钙转运相关基因显著减轻病害。研究者提出GA-ABA拮抗作用通过整合调控激素信号、养分分配和组织结构稳定性来影响木栓斑点病发展的模型。这些发现为开发多效唑或ABA应用等可扩展的激素管理策略提供了生理和分子基础，对改善商业梨园果实品质具有重要实践意义。
