食品工业科技

基因	引物序列（F 5’–3’）	引物序列（R 5’–3’）
18SrRNA	TCGGGTGTTTTCACGTCTCA	CGAAGGGTCGCCGTAGGT
ACO1	TGGAGCAAAGATTCAAGGAG	GAGGGAGGTGACGCACATAG
ACO2	GGACAAAGGAGGAACATCAATC	TACTATGGGCACTACCAAGCACT

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指状青霉与柑橘果实互作中的乙烯释放规律及来源研究

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张雪 ¹ , 韩笑 ¹ , 武冉祥 ¹ , 张津源 ¹ , 杨佳丽 ¹^,²^,^*

食品工业科技 | 生物工程 2026,47(17): 253-259

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食品工业科技 |生物工程 2026 , 47 (17) : 253 -259

指状青霉与柑橘果实互作中的乙烯释放规律及来源研究

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张雪¹, 韩笑¹, 武冉祥¹, 张津源¹, 杨佳丽¹^,²^,^*

作者信息

¹山西农业大学食品科学与工程学院，山西晋中 030801

²山西省果蔬贮藏保鲜与加工技术创新中心，山西晋中 030801

通讯作者:

杨佳丽（1984−），女，博士，副教授，研究方向：农产品贮藏与加工，E-mail：jiayang@sxau.edu.cn。

作者简介:

张雪（2001−），女，硕士研究生，研究方向：农产品贮藏与加工，E-mail：207422961@qq.com

韩笑（1997−），女，硕士研究生，研究方向：农产品贮藏与加工，E-mail：zx4262@163.com

Ethylene Biosynthesis and Its Origins in the Penicillium digitatum-Citrus Interaction

Xue ZHANG¹, Xiao HAN¹, Ranxiang WU¹, Jinyuan ZHANG¹, Jiali YANG¹^,²^,^*

Affiliations

¹College of Food Science and Engineering, Shanxi Agricultural University, Jinzhong 030801, China

²Shanxi Provincial Technology Innovation Center for Fruit and Vegetable Storage, Preservation and Processing, Jinzhong 030801, China

出版时间: 2026-09-01 doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2025100005

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摘要

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为了系统探究指状青霉（Penicillium digitatum）与柑橘互作过程中的乙烯释放规律及其来源，本研究检测了指状青霉侵染过程中果实不同侵染区域（绿色孢子区，白色菌丝区，浸渍区和健康区）的乙烯释放量、1-氨基环丙烷-1-羧酸（1-aminocyclopr-opane-1-carboxylic acid，ACC）含量及1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase，ACO）的基因表达水平；并利用植物乙烯合成抑制剂α-（氨基氧基）乙酸（α-aminooxyacetic acid，AOA）、病原菌乙烯合成前体物质α-酮戊二酸（α-ketoglutaric acid，α-KG）和2-酮-4-甲硫基丁酸（2-keto-4-methylthiobutyric acid，KMBA）处理果实，监测侵染过程中的乙烯释放规律。结果显示，P. digitatum侵染过程中乙烯释放量显著增加，并呈现先升后降的趋势，同时被侵染区域的乙烯含量均高于健康区，且绿色孢子区最高；利用AOA阻断柑橘乙烯合成后，侵染过程中的乙烯虽有减少但依然会不断产生；相较于健康区，绿色孢子区积累的ACC含量最高，且ACO1和ACO2基因表达几乎被抑制；KMBA和α-KG处理不仅显著提升了乙烯释放量，还进一步加剧了病害发展。综上，P. digitatum与柑橘互作中乙烯释放量显著增加，且不同侵染区域对乙烯合成的贡献存在差异，同时乙烯的释放来源可能与果实和病原菌两者均相关，尤其病原菌自身合成的乙烯在其致病过程中可能发挥重要作用，这为深入解析P. digitatum的侵染机制提供了新视角。

关键词

采后病害 / 柑橘果实 / 病原菌 / 乙烯合成 / 乙烯前体

Abstract

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To investigate the patterns and origins of ethylene release in Penicillium digitatum-citrus interaction, ethylene biosynthesis was analyzed both during the infection process and across distinct infection zones (green sporulation zone, white mycelial zone, macerated zone, and healthy zone) by gas chromatography. Additionally, the content of 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) and the expression levels of ACC oxidase genes (ACO1 and ACO2) were measured in different infection zones. Citrus were treated with the plant ethylene biosynthesis inhibitor α-aminooxyacetic acid (AOA), as well as the fungal ethylene precursors α-ketoglutaric acid (α-KG) and 2-keto-4-methylthiobutyric acid (KMBA), to determine the ethylene level. The results showed that ethylene production significantly increased during P. digitatum-citrus interaction, characterized by an initial increase followed by a sharp decline. All infected zones accumulated significantly higher ethylene levels compared to the healthy zone, with the most pronounced accumulation in the green sporulation zone. Following the pharmacological inhibition of ethylene biosynthesis in citrus by AOA, ethylene production was partially suppressed. The highest ACC accumulation was observed in the green sporulation zone, while the expressions of ACO1 and ACO2 were nearly completely inhibited. Application of KMBA or α-KG resulted in markedly enhanced ethylene emission and accelerated disease development. In conclusion, ethylene production is significantly enhanced during the P. digitatum-citrus interaction, with varying contributions from different infection zones. Ethylene produced during infection originates from both the host fruit and the pathogen, with the fungal-derived ethylene functioning as a virulence factor. These findings provide new insights to understand the possible pathogenic mechanisms of P. digitatum.

Key words

postharvest decay / citrus fruit / pathogen / ethylene biosynthesis / ethylene precursors

引用本文

张雪, 韩笑, 武冉祥, 张津源, 杨佳丽. 指状青霉与柑橘果实互作中的乙烯释放规律及来源研究. 食品工业科技, 2026 , 47 (17) : 253 -259 . DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2025100005

Xue ZHANG, Xiao HAN, Ranxiang WU, Jinyuan ZHANG, Jiali YANG. Ethylene Biosynthesis and Its Origins in the Penicillium digitatum-Citrus Interaction[J]. Science and Technology of Food Industry, 2026 , 47 (17) : 253 -259 . DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2025100005

正文

收起

乙烯是植物体内唯一的气态激素，不仅参与生长发育、成熟衰老等多个生理代谢过程，而且在植物应对生物和非生物胁迫的防御反应中也发挥着重要作用^[1−3]。乙烯在植物与病原菌互作中的作用非常复杂，其既可以作为植物对病原菌侵染应答的信号分子之一，参与抗病反应，同时也可作为致病因子，促进植物病害的发生，这与植物与病原菌的种类有关^[4−6]。指状青霉（Penicillium digitatum）是引致柑橘采后绿霉病的病原菌，因其造成的巨大经济损失而被视为全球柑橘产业最具破坏性的病原真菌之一^[7−8]。关于指状青霉的致病机制虽已被广泛研究，但关键致病因子尤其是乙烯在果实与病原菌互作中的作用依然不清楚^[9−11]。有研究报道，苹果与其寄主型病原菌扩展青霉和非寄主型病原菌指状青霉互作过程中，病原菌侵染能力的差异可能与果实乙烯合成代谢的改变有关系^[12]。对于非跃变型果实柑橘，乙烯在其与指状青霉的互作过程中的作用尚有争议。一方面，利用乙烯受体抑制剂1-MCP处理后的果实对指状青霉更为敏感，另一方面，外源乙烯可加速果实的衰老进程，尤其是长时间或较高浓度的乙烯处理会增加果实的腐烂^[13−14]。

目前关于乙烯合成和信号路径的研究主要集中于植物，对病原菌自身合成乙烯的能力及其在互作中的作用机制仍缺乏系统研究^[15]。Ilag等^[16]经过对228种真菌产乙烯情况进行研究，发现其中有58种真菌自身具有合成乙烯的能力。以甲硫氨酸或2-酮-4-甲硫基丁酸（2-keto-4-methylthiobutyric acid，KMBA）为底物的KMBA途径和以α-酮戊二酸（α-ketoglutaric acid，α-KG）为前体物质的乙烯合成酶（ethylene forming enzyme，EFE）途径是微生物合成乙烯的两条主要路径^[17−18]。前人对病原菌合成乙烯虽开展了一些研究，但对其在植物与病原菌互作中的作用依然存有大量争议。有研究报道了Botrytis cinerea在侵染跃变型果实番茄时，其自身释放的乙烯量虽然与病原菌在果实体内的生长密切相关，但侵染过程中产生的乙烯并不是由病原菌乙烯所引起，有关B. cinerea合成乙烯在侵染宿主时的作用依然不明确^[19]。Zhu等^[20]利用光照可以促进B. cinerea合成乙烯而对葡萄果实无影响的特点，发现光照条件比黑暗条件下果实的腐烂程度会更高，推断在B. cinerea与葡萄互作过程中病原菌合成乙烯可能介入对果实病害的调控。当用2,2-联吡啶抑制稻平脐蠕孢有性态Cochliobolus miyabeanus的EFE乙烯合成途径后可以显著提高水稻叶片的抗性，推断该病原菌释放的乙烯可能是一个非常重要的致病因子^[21]。

目前，有关指状青霉合成乙烯在其与柑橘果实互作中的研究仍较为缺乏。在体外环境的培养条件下，指状青霉可以通过KMBA途径合成乙烯^[22]，也可以α-KG为前体物质利用EFE酶合成乙烯^[23]。Johansson等^[24]从指状青霉中克隆了编码EFE酶的基因，在酿酒酵母中的异源表达显示其与乙烯合成能力密切相关。最近有研究提出EFE介导的乙烯合成途径是指状青霉在培养基体外生长和侵染过程中的主要乙烯合成途径^[25]。前期实验发现指状青霉的乙烯合成途径与其所在的生长环境条件密切相关，当将其置于空间和营养较为有限的试管固体培养基上时，KMBA和α-KG均可作为乙烯合成的前体物质；而当将指状青霉培养于平板培养基或液体培养基时，仅有KMBA途径被激活^[26]。这一结果提示，指状青霉在与柑橘果实互作过程中，可能会根据不同的营养或环境条件激活相应适宜的乙烯合成途径，从而影响其致病性。基于上述现状，本文系统研究了指状青霉与柑橘果实互作过程中的乙烯释放时空变化规律及其来源，这将有助于更加全面揭示乙烯在果实与病原菌互作中的作用，进一步解析指状青霉的侵染机制，为制定采后病害控制措施提供新的思路。

1　材料与方法

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1.1　材料与仪器

‘春见’柑橘果实（Citrus reticulata Blanco. cv. Chun jian）　采收于四川省眉山市果园中，选用大小均一、无机械损伤及病虫害的八成成熟度健康果实；指状青霉Penicillium digitatum（CGMCC3.15410）　购于中国普通微生物菌种保藏管理中心；α-（氨基氧基）乙酸（α-aminooxyacetic acid，AOA）（纯度≥98%）、1-氨基环丙烷-1-羧酸（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid，ACC）（纯度≥97%）、α-酮戊二酸（α-ketoglutaric acid，α-KG）（纯度≥99%）、2-酮-4-甲硫基丁酸（2-keto-4-methylthiobutyric acid，KMBA）（纯度≥97%）　购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司；RNAiso Plus、Fruit-mate™ for RNA Purification、PrimeScript RT reagent Kit with gDNA Eraser试剂盒、TB Green® Premix Ex Taq™ Ⅱ Fast qPCR试剂盒　购于日本Takara Bio公司。

Agilent7890A气相色谱仪　美国安捷伦科技有限公司；RE-5203旋转蒸发仪　上海亚荣生化仪器厂；NanoDropl000超微量分光光度计　美国应用生物系统（ABI）公司；QuantStudio 6 实时荧光定量PCR仪　美国应用生物系统（ABI）公司；C1000 Touch PCR仪　美国Bio-Rad公司。

1.2　实验方法

1.2.1　病原菌孢子悬浮液制备

将病原菌指状青霉接种于PDA培养基中，在25 ℃黑暗条件下培养7~14 d，随后用无菌水冲洗收集孢子，采用血球计数板测定孢子浓度，并稀释至所需实验浓度。

1.2.2　果实处理

1.2.2.1　果皮接种处理

柑橘果实在0.1%次氯酸钠溶液中处理2 min，用水冲洗干净后备用。用灭菌打孔器分别在5个果实上各取1个橘皮圆盘（直径5 mm），将5个圆盘组织称重后置于20 mL试管内，随后每管接种500 μL浓度为1×10⁶ CFU/mL的指状青霉孢子悬浮液（PD），放置于恒温恒湿培养箱（25 ℃，相对湿度95%）。以无菌水作为对照，每2 d检测一次乙烯释放量，共检测8 d。

1.2.2.2　果皮侵染区域取样

用灭菌打孔器在果实赤道部位穿刺形成一个直径3 mm的伤口，并加入1×10⁶ CFU/mL的指状青霉孢子悬浮液40 μL。在恒温恒湿培养箱（25 ℃，相对湿度95%）内培养4~5 d后，如图1所示，柑橘果实表面会形成4个侵染区域：绿色孢子区（G），白色菌丝区（W），浸渍区（M）以及健康区（H）。用无菌手术刀在不同区域分别取相同重量的组织置于50 mL锥形瓶后，立即用橡胶塞密封检测乙烯释放量。

1.2.2.3　AOA处理

按照1.2.2.1所述处理方法将获取的橘皮圆盘（直径5 mm）随机分为两组，一组用2 mmol/L AOA溶液浸泡2 min，另一组以无菌水浸泡处理。随后将处理过的橘皮置于20 mL试管内，并加入500 μL指状青霉孢子悬浮液（1×10⁶ CFU/mL）放置于恒温恒湿培养箱（25 ℃，相对湿度95%），每2 d检测一次乙烯释放量，共检测8 d。

1.2.2.4　病原菌乙烯合成前体物质处理

按照1.2.2.1所述处理方法将获取的橘皮圆盘（直径5 mm）称重后放置于20 mL试管内，分别加入500 μL无菌水（作为对照）、10 mmol/L α-KG和10 mmol/L KMBA，而后每管接种500 μL指状青霉孢子悬浮液（1×10⁶ CFU/mL）置于恒温恒湿培养箱（25 ℃，相对湿度95%），每2 d检测一次乙烯释放量，共检测8 d。

1.2.3　乙烯释放量测定

每次乙烯检测前，将试管或锥形瓶的硅胶塞换为橡胶塞，密封2 h后用注射器抽取1 mL气体注入气相色谱仪进行测定。参照Yang等^[26]的方法并稍作修改，气相色谱的工作条件为：柱箱温度：60 ℃，进样口温度：60 ℃，检测器（FID）温度：300 ℃，载气N₂流速：60 mL/min，燃气H₂流速：40 mL/min，空气流速：400 mL/min，以已知浓度的标准乙烯作外标，结果以μL/（g·h）表示。

1.2.4　ACC含量测定

参照Adouli等^[27]的方法，按照1.2.2.2节所述处理方法，用无菌手术刀分别在果实表面4个侵染区域取5 g组织于液氮中迅速研磨成粉，粉末经10 mL 95%乙醇沸水浴浸提20 min，冷却后10000×g离心15 min，收集上清液；残渣再以10 mL 80%乙醇于70 ℃浸提30 min，离心后合并两次浸提液。浸提液经40 ℃旋转蒸发至干，所得残留物用蒸馏水溶解，即为ACC制备液。测定时，取1 mL ACC制备液，加入40 μL 25 mmol/L HgCl₂溶液，随即用橡胶塞密封试管冰浴10 min，而后加入200 μL冰浴预冷的5% NaClO-饱和NaOH混合液（v/v，2:1）迅速振荡，继续冰浴反应5 min，最后抽取1 mL顶空气体进行乙烯浓度检测，结果以nmol/g FW表示。

1.2.5　实时荧光定量PCR检测

按照1.2.2.2所述处理方法，用无菌手术刀分别在果实表面4个侵染区域取2 g左右组织，迅速用液氮冷冻并于−80 ℃超低温冰箱中保存备用。参考路来风^[13]的方法，利用实时荧光定量PCR方法测定植物乙烯合成路径上的关键基因ACO1和ACO2的表达量。引物序列如表1所示，以18SrRNA为内参基因，利用2^−ΔΔCt方法计算基因的相对表达量^[28]。

1.2.6　果实病害指标测定

在柑橘果实赤道部位上方，利用无菌打孔器制造3个等距的伤口（直径约5 mm，深度约2 mm），分别加入30 μL无菌水、10 mmol/L α-KG和10 mmol/L KMBA，随后于各伤口处接种30 μL指状青霉孢子悬浮液（1×10⁵ CFU/mL）并置于恒温恒湿培养箱（25 ℃，相对湿度95%）中贮藏，每天观察记录果实的发病情况，共计4 d，结果以平均发病率（%）和平均病斑直径（cm）表示。

$ 发病率({\text{%}})=\frac{发病果实数量}{总接种果实数量}\times 100 $

$ \rm \overline D=\frac{\sum_{i=1}^{n}D_i}{n}$

式中，

$\overline {\rm D} $

为平均病斑直径（cm）；D_i为第i个发病果实的病斑直径；n为该处理组发病果实总数。

1.3　数据处理

本实验至少进行2次独立重复，且保证重复结果一致。实验数据采用SPSS 19.0软件进行统计学分析，通过Duncan氏多重比较检验差异显著性（P<0.05视为差异显著）。

2　结果与分析

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2.1　指状青霉与柑橘果实互作时乙烯的时空变化规律

柑橘属典型非跃变型果实，在其整个成熟衰老过程中通过乙烯合成系统Ⅰ释放的乙烯非常低，如图2所示，未被侵染的柑橘果皮组织乙烯含量一直处于较低水平，而在被指状青霉侵染后的第2、4和6 d，乙烯释放量分别约为对照组的2.96、9.12和4.45倍，均显著高于未被侵染组织（P<0.05），且呈现先升后降的趋势。对柑橘果实不同侵染部位-健康区（H）、浸渍区（M）、白色菌丝区（W）和绿色孢子区（G）的空间分析显示，乙烯释放呈现明显的梯度变化且差异显著（P<0.05），其中绿色孢子区乙烯的释放量远高于健康区，约为其6.5倍。由上可知，指状青霉侵染柑橘果实的过程中，乙烯释放量显著增加。

2.2　AOA处理对指状青霉与柑橘果实互作中乙烯释放量的影响

为了明确指状青霉与柑橘果实互作时乙烯释放的来源，本文利用AOA阻断柑橘果皮组织乙烯合成后观察乙烯释放量的变化。如图3结果显示，经AOA处理后的柑橘果皮组织在指状青霉侵染过程中乙烯释放量从第4 d开始显著降低（P<0.05），尤其在第6 d和第8 d时分别降低了约60.67%和71.71%，显然果实的乙烯合成被显著抑制，然而侵染过程中还会不断产生一定量的乙烯，推测指状青霉侵染柑橘过程中，乙烯的释放不仅与果实有关，也可能与病原菌有关。

2.3　指状青霉与柑橘果实互作时ACC的含量

为了进一步明确指状青霉与柑橘果实互作时释放的乙烯来源，本文测定了果实不同侵染区域ACC的含量。ACC是果实内源乙烯合成的直接前体物质，其含量与植物乙烯释放量密切相关。由图4可知，绿色孢子区（G）组织ACC含量最高（64.80 nmol/g FW），约为健康区（H）组织ACC含量的15倍。结果说明随着侵染过程的发展，尤其在绿色孢子区，果实组织的ACC含量远远高于未被侵染的健康组织。

2.4　指状青霉与柑橘果实互作时果实乙烯合成路径关键酶基因ACO表达量的变化

在植物乙烯生物合成路径中，ACO是乙烯合成的最后一步关键酶，可将ACC直接氧化为乙烯。为了了解指状青霉在侵染柑橘过程中对果实乙烯合成路径的影响，本文测定了柑橘果实不同侵染区域ACO的基因表达情况。如图5所示，相对于未被侵染的健康组织（H），侵染区域的ACO1和ACO2基因均显著下调表达（P<0.05）。其中，除了在浸渍区（M）中ACO1基因的相对表达量下降至0.86之外，白色菌丝区（W）和绿色孢子区（G）中ACO1与ACO2基因的表达几乎完全被抑制。

2.5　病原菌乙烯合成前体物质对病害乙烯释放量的影响

KMBA途径和EFE途径是微生物合成乙烯的主要途径，其中α-KG和KMBA分别是这两条路径的直接前体物质。如图6所示，指状青霉在侵染柑橘果皮中产生的乙烯整体呈先升后降的趋势，在第6 d时达到峰值。当利用病原菌乙烯合成途径的前体物质（α-KG和KMBA）处理果皮组织并接种病原菌后，乙烯释放量明显升高。其中，KMBA处理组乙烯释放量从第4 d起显著高于对照组（P<0.05），早于α-KG处理组（第6 d出现显著差异）。至接种后第6 d，α-KG和KMBA处理组的乙烯生成量已分别达到对照组的3.3倍和4倍。

2.6　病原菌乙烯合成前体物质对柑橘果实病害的影响

如图7所示，与对照组无菌水处理相比，经α-KG和KMBA处理后的柑橘果实发病率及病斑直径显著提高。具体来说，接种指状青霉后第2 d，α-KG与KMBA处理组柑橘的发病率较对照组分别升高了56.67%和66.67%，病斑直径分别增加了82.59%和85.21%。此外，在接种后第3 d与第4 d，α-KG和KMBA处理组的病斑直径均显著高于无菌水对照组（P<0.05）。

3　讨论与结论

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植物与病原菌互作通常会诱导乙烯释放量显著增加，本研究在指状青霉与柑橘互作体系中观察到了这一典型现象。与Ballester等^[25]的报道一致，柑橘果实接种病原菌后乙烯水平逐渐上升至峰值，随后迅速下降。作为非跃变型果实的柑橘，在受到病原菌侵染时，随着侵染过程的发展，也被强烈诱导产生病害乙烯。指状青霉在柑橘果实上的侵染是一个动态连续的过程，伴随着时间和空间的变化，侵染的不同阶段会在果实表面形成不同的区域，本研究根据病害的发展进程将柑橘表面分为未被侵染的健康区，浸渍区，白色菌丝区和绿色孢子区4个不同侵染阶段区域。结果显示被侵染组织（浸渍区，白色菌丝区和绿色孢子区）的乙烯水平均显著高于未被侵染的健康组织，进一步验证了指状青霉与柑橘互作过程中乙烯释放量的增加。同时发现浸渍区、白色菌丝区与绿色孢子区的乙烯释放量逐渐升高，其中绿色孢子区的乙烯释放量最高，显然病害乙烯的合成在侵染部位不是均匀发生的，不同侵染阶段区域组织对乙烯合成的贡献存在显著差异。病害发展过程中乙烯释放量的动态变化，可能是果实与病原菌互作进程中关键的生理信号。

为了进一步明确病害乙烯的释放来源，本研究利用乙烯合成抑制剂AOA特异性阻断果实的乙烯合成路径。结果发现AOA处理并未完全抑制病害乙烯的释放，在柑橘自身乙烯合成途径被阻断后，互作体系中仍持续检测到一定量的乙烯。这一结果表明，在病原菌侵染过程中，除寄主果实合成的部分乙烯外，还有部分乙烯来源于非寄主途径，即可能由指状青霉自身合成。ACC是植物乙烯生物合成的直接前体物质，在ACO的催化作用下，可通过单步氧化反应转化为乙烯^[29−30]。本研究结果显示，随着侵染过程的发展，尤其是在绿色孢子区，果实组织内部积累的ACC含量显著高于未被侵染的健康组织。该结果与Achilea等^[31]的报道一致，即无论指状青霉是否具备产生乙烯的能力，寄主葡萄柚果皮组织中的ACC含量随病害发展而持续升高。然而，与ACC积累趋势相反，侵染区域（浸渍区、白色菌丝区和绿色孢子区）中乙烯合成关键基因ACO1和ACO2表达均显著下调，且在绿色孢子区中其表达几乎被抑制。这表明，处于侵染后期阶段的绿色孢子区，尽管果实组织中积累了大量的乙烯直接前体物质ACC，但由于寄主乙烯合成路径中的关键酶基因ACO受到抑制，ACC难以进一步转化为乙烯，导致寄主来源的乙烯合成在实质上被阻断。已有研究指出，柑橘在被指状青霉侵染后，其营养成分随病程进展发生显著变化^[32]，且被侵染组织逐渐失去利用ACC合成乙烯的能力^[33−34]。ACO将ACC转化为乙烯的过程依赖于完整的细胞结构，在鳄梨的感病和过熟组织中也观察到，ACC积累和乙烯生成速率下降的现象，这可能与细胞膜系统的瓦解密切有关^[35]。基于上述认识，本研究进一步揭示，处于侵染后期阶段的绿色孢子区，果实细胞结构已遭到严重破坏，导致其将ACC转化为乙烯的能力显著下降。因此，尽管该区域ACC大量积累，但果实的乙烯合成路径被抑制，结合该区域仍检测到大量的乙烯释放，推断绿色孢子区所释放的乙烯可能主要来源于病原菌自身合成，而非寄主果实组织。

在前期的体外实验中，指状青霉在含有病原菌KMBA乙烯合成路径的前体物质KMBA和EFE乙烯合成路径的前体物质α-KG的培养基上可以产生大量的乙烯^[26]。本研究通过外源施加KMBA和α-KG，证实二者均可显著提高指状青霉侵染柑橘果实过程中的乙烯释放量，表明该病原菌在侵染过程中具备利用KMBA与α-KG作为底物合成乙烯的能力。进一步分析其致病性变化发现，经上述两种物质处理的果实病斑扩展加快，病害程度加剧，初步推断由病原菌自身合成的乙烯在指状青霉的致病过程中可能起到促进作用，这与已有研究相呼应，如青枯雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）侵染拟南芥时可能会利用自身合成的乙烯，通过调控宿主代谢介入植物抗性信号路径^[36]。

综上，本研究系统揭示了指状青霉与柑橘果实互作过程中乙烯的时空变化规律，病原菌侵染不仅显著提升了乙烯的整体释放水平，且不同侵染阶段区域组织（未被侵染的健康区，浸渍区，白色菌丝区，绿色孢子区）对乙烯合成的贡献存在差异，同时初步明确了病害乙烯的释放来源可能与果实和病原菌两者相关，尤其是病原菌合成乙烯可能介入指状青霉的侵染过程。未来研究可进一步采用遗传学手段，如利用基因编辑技术敲除指状青霉乙烯合成的关键基因，从而直接验证其在病害发展中的功能，为阐明病原菌乙烯的致病机制提供关键证据，进一步解析指状青霉的侵染机制，为柑橘采后病害绿色防控提供理论依据和技术支撑。

参考文献

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文献

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参考文献引证文献

排序方式：

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2026年第47卷第17期

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doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2025100005

接收时间：2025-10-10
首发时间：2026-10-24
出版时间：2026-09-01

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作者

出版历史

收稿日期：2025-10-10

基金

作者信息

¹山西农业大学食品科学与工程学院，山西晋中 030801

²山西省果蔬贮藏保鲜与加工技术创新中心，山西晋中 030801

通讯作者:

杨佳丽（1984−），女，博士，副教授，研究方向：农产品贮藏与加工，E-mail：jiayang@sxau.edu.cn。

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https://castjournals.cast.org.cn/joweb/spgykj/CN/10.13386/j.issn1002-0306.2025100005

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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