灰霉病對番茄葉片蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性和可溶性糖含量的影響

彭家麗　趙虎　李智佳　彭夢醒　劉永華

摘要 研究灰霉病菌接種后番茄葉片中蔗糖轉(zhuǎn)化酶介導(dǎo)的糖分代謝的變化規(guī)律及其與發(fā)病程度之間的相關(guān)性，初步闡明蔗糖轉(zhuǎn)化酶在調(diào)控番茄-灰霉病菌互作中的重要作用。通過系統(tǒng)測定灰霉病菌接種后不同時期（0、12、24和48 h）番茄葉片中蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性、淀粉和可溶性糖含量、細(xì)胞死亡程度和H2O2積累的動態(tài)變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，灰霉病菌接種導(dǎo)致番茄葉片細(xì)胞壁轉(zhuǎn)化酶（CWIN）、細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)化酶（CIN）和液泡轉(zhuǎn)化酶（VIN）活性顯著上升，其中CWIN活性最先上升且上升幅度最大，其次為CIN，最后為VIN;同時，CWIN和CIN活性在接種早期（12和24 h）上升幅度較小，而在接種后期（48 h）上升幅度較大;霉病菌接種導(dǎo)致番茄葉片中淀粉含量和己糖/蔗糖顯著降低，但對蔗糖、葡萄和果糖含量沒有顯著影響;灰霉病菌接種導(dǎo)致番茄葉片在接種早期（24 h）發(fā)生顯著的細(xì)胞死亡和H2O2積累現(xiàn)象。總之，灰霉病菌接種導(dǎo)致3種轉(zhuǎn)化酶活性顯著上升，但由于其活性在接種早期上升幅度較小，其分解蔗糖產(chǎn)生的己糖（葡萄糖和果糖）不能滿足植物防御反應(yīng)的需要而出現(xiàn)己糖/蔗糖下降，這導(dǎo)致植物不能通過糖信號途徑及時啟動防御反應(yīng)來有效清除H2O2并防止細(xì)胞死亡的發(fā)生，最終導(dǎo)致灰霉病的發(fā)生。

關(guān)鍵詞 灰霉病;細(xì)胞壁轉(zhuǎn)化酶;細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)化酶;液泡轉(zhuǎn)化酶;己糖/蔗糖

中圖分類號 S641.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 0517-6611（2020）11-0156-05

Abstract To elucidate important roles of invertase in regulating tomatoB. cinerea interaction， the changes of invertasemediated sugar metabolism in tomato leaves after Botrytis cinerea inoculation and their correlation with the progress of grey mould incidence were studied. The dynamics of invertase activities， starch and soluble sugar content， cell death degree and H2O2 accumulation in tomato leaves at different timepoints （0， 12， 24 and 48 h） after B. cinerea inoculation were systematically investigated. It was found that cell wall invertase （CWIN）， cytoplasmic invertase （CIN） and vacuolar invertase （VIN） of tomato leaves were significantly increased after B. cinerea inoculation;among three kinds of INVs， CWIN activity was induced earliest and most dramatically， followed by CIN and VIN. Furthermore， induction of CWIN and CIN activity was moderate at the early stage of inoculation （12 and 24 h）， but was dramatic at the late stage of inoculation （48 h）. Starch content and hexose/sucrose in tomato leaves was significantly decreased after B. cinerea inoculation， but the content of sucrose， glucose and fructose was not significantly affected. In addition， B. cinerea inoculation resulted in significant cell death and H2O2 accumulation in tomato leaves at the early stage of inoculation （24 h）. Collectively， B. cinerea inoculation significantly induced the activities of three kinds of INVs. However， because the induction of INV activities was moderate at the early stage of inoculation， hexose derived from INVmediated sucrose degradation could not meet the need of plant defense response for hexose， which led to reduced hexose/sucrose. Thus， tomato plants fail to activate its defense response to effectively scavenge H2O2 and therefore prevent the incidence of H2O2induced cell death.

Key words Botrytis cinerea;Cell wall invertase;Cytoplasmic invertase;Vacuolar invertase;Hexose/sucrose

番茄（Solanum lycopersicm）是我國乃至世界上重要的蔬菜作物之一。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計，2017年世界番茄總產(chǎn)量高達(dá)1.82億t。番茄灰霉病（Botrytis cinerea）在世界各番茄產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生，是一種發(fā)生普遍且危害較重的真菌病害[1-3]。發(fā)病時，一般造成番茄產(chǎn)量損失20%～40%，嚴(yán)重時高達(dá)60%以上[4-6]。然而長期大量使用化學(xué)試劑不可避免地導(dǎo)致灰霉病原菌逐漸產(chǎn)生抗藥性，導(dǎo)致一些常規(guī)藥劑失去作用，而且還會嚴(yán)重影響人體健康和生態(tài)環(huán)境[7-9]。通過研究番茄與灰霉病菌互作的生理生化機(jī)制，有助于選育抗灰霉病品種，從而克服上述化學(xué)防治的缺點(diǎn)。

蔗糖是高等植物葉片光合產(chǎn)物向庫器官運(yùn)輸?shù)闹饕螒B(tài)，蔗糖分解代謝在植物對病原菌的防衛(wèi)反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。一方面，可以為植物防衛(wèi)反應(yīng)提供碳骨架和能量。如細(xì)胞壁加厚，植物抗毒素的合成以及抗病相關(guān)蛋白的積累等防衛(wèi)反應(yīng)都需要大量的糖分供應(yīng)[10]。另一方面，蔗糖分解產(chǎn)生的葡萄糖和果糖也可為病菌的生長發(fā)育提供能量和碳骨架[11]。植物體內(nèi)參與蔗糖分解的有蔗糖合成酶（sucrose synthase，Sus）和蔗糖轉(zhuǎn)化酶（invertase，INV）;Sus調(diào)控的蔗糖分解為可逆反應(yīng)，既可以催化蔗糖合成又可以催化蔗糖分解，但通常認(rèn)為Sus在植物體內(nèi)主要起分解蔗糖作用[12-13]。INV則不可逆地將蔗糖（sucrose，Suc）水解為葡萄糖（glucose，Glc）和果糖（fructose，F(xiàn)ru）。INV根據(jù)其亞細(xì)胞定位不同，可以進(jìn)一步細(xì)分為細(xì)胞壁轉(zhuǎn)化酶（cell wall invertase，CWIN）、液泡轉(zhuǎn)化酶（vacuolar invertase，VIN）和細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)化酶（cytoplasmic invertase，CIN）[14]。

目前對蔗糖分解代謝在植物抗病性方面的研究主要集中在CWIN。研究表明，CWIN在植物抗病性中發(fā)揮著積極作用。如超表達(dá)CWIN基因的水稻對細(xì)菌性病菌Xanthomonas oryzae pv.Oryzae和真菌性病菌Magnaporthe oryzae抗性均明顯增強(qiáng)[15]。與此相應(yīng)，抑制CWIN表達(dá)則會降低植物的抗病性。如通過RNA干擾技術(shù)抑制煙草中CWIN的表達(dá)導(dǎo)致植株對卵菌病原菌Phytophthora nicotianae的抗性降低[16]。但也有研究表明，CWIN在植物抗病性中發(fā)揮著負(fù)面作用。如番茄CWIN基因LIN8的沉默不僅沒有降低番茄葉片的抗病性，反而增加對細(xì)菌性病菌Xanthomonas campestris pv.vesicatoria（Xcv）的抗性[17]。同樣，通過超表達(dá)CWIN抑制因子的方法降低CWIN的活性導(dǎo)致擬南芥對真菌病菌Plasmodiophora brassicae的抗性增加[18]。因此，CWIN在植物抗病中的作用可能受植物和病菌種類的影響。

此外，其他蔗糖分解酶也在植物抗病中發(fā)揮重要作用。如酵母轉(zhuǎn)化酶基因在煙草液泡中的超表達(dá)可以增強(qiáng)煙草對馬鈴薯Y病毒的抗性[19]。擬南芥的CIN突變體（Atcinv1）對根結(jié)線蟲和孢囊線蟲的抗性下降[20]。然而對小麥的研究表明，CIN基因Ta-A/N-Inv1的下調(diào)反而增強(qiáng)植株對條銹病病菌Puccinia striiformis的抗性[21]。因此，和CWIN類似，CIN在植物抗病中的作用可能同樣受植物和病菌種類的影響?？傊?，蔗糖轉(zhuǎn)化酶在植物抗病中發(fā)揮著重要作用，但其具體作用可能是正面的，也可能是負(fù)面的，可能受到不同植物或病原菌種類的影響。目前有關(guān)Sus在植物抗病中的作用研究則較少。

目前有關(guān)灰霉病對番茄葉片蔗糖分解代謝影響的研究較少。因此，筆者研究接種灰霉病后不同時期番茄葉片中蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性（CWIN、CIN和VIN）、可溶性糖含量（Suc、Glc和Fru）的動態(tài)變化，同時對淀粉和過氧化氫（H2O2）進(jìn)行原位染色，以期鑒定出對灰霉病菌侵染響應(yīng)最為敏感的轉(zhuǎn)化酶種類，初步闡明蔗糖代謝在番茄抵抗灰霉病菌侵染的生理生化機(jī)制，為下一步通過轉(zhuǎn)基因及分子育種等現(xiàn)代生物技術(shù)手段提高番茄對灰霉病的抗性提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗所用番茄品種為新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所育成的“新番2號”。番茄栽培在海南大學(xué)實驗基地塑料大棚內(nèi)進(jìn)行，將番茄種子消毒后播種到預(yù)先裝滿蛭石32孔的穴盤內(nèi)。播種約30 d后，番茄幼苗達(dá)到4葉1心，此時將幼苗定植到花盆內(nèi)（上、下部直徑為25.4和17.8 cm，高19.7 cm），基質(zhì)為田園土∶羊糞（1∶1），再加一定量復(fù)合肥（N∶P∶K=15∶15∶15）。每盆定植1株苗，共種植20株。番茄定植28 d后，取大小、形狀和植株部位相同的番茄葉片進(jìn)行灰霉病菌離體接種試驗。

1.2 方法

1.2.1 灰霉病菌的培養(yǎng)和接種。

番茄灰霉病菌（B.cinerea）由海南大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院劉銅教授惠贈。將灰霉病菌接種到V8培養(yǎng)基上培養(yǎng)，在黑暗、23 ℃恒溫條件下培養(yǎng)約14 d后產(chǎn)生大量分生孢子。孢子懸浮液配制和離體接種均參照Lian等[22]的方法并作適當(dāng)調(diào)整：用SMB液體培養(yǎng)基（1%蛋白胨，4%麥芽糖，pH 5.6）配制孢子懸浮液，調(diào)整孢子最終濃度至5×105/mL。在直徑9 cm的培養(yǎng)皿中倒入25 mL濃度0.8%的瓊脂，待瓊脂凝固后將清洗干凈的番茄葉片的葉柄嵌入瓊脂中并保持葉片平整。在每片葉片的主脈兩側(cè)各接種3滴孢子懸浮液，每滴5 μL，密封后在黑暗條件下培養(yǎng)（23 ℃恒溫）。對照則接種不含孢子的SMB液體培養(yǎng)基。在接種0、12、24和48 h后分別進(jìn)行取樣，用直徑1 cm的打孔器以菌液滴為中心打孔取樣并稱重，液氮速凍后在-80 ℃下存放，用于酶活性和糖含量測定。每個處理含5個生物學(xué)重復(fù)。

1.2.2 蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性和可溶性糖含量的測定。

INV活性的測定參照Tomlinson等[23]的方法;蔗糖、葡萄糖、果糖含量的測定參照King等[24]的酶學(xué)方法。

1.2.3 細(xì)胞死亡染色。

番茄葉片在接種12、24和48 h后細(xì)胞死亡染色，具體方法參照Bai等[25]的方法。將番茄葉片在1∶1的乙醇和染色液（將10 mL乳酸、10 mL甘油、10 g苯酚和10 mg臺盼藍(lán)溶于10 mL蒸餾水中）配制的混合液中煮沸5 min進(jìn)行染色，然后在2.5 g/mL的水合氯醛溶液中進(jìn)行脫色處理，最后對葉片進(jìn)行拍照。

1.2.4 淀粉和H2O2原位染色。

葉片淀粉染色參考Sosso等[26]的方法。將番茄葉片在95%乙醇中煮沸30 min將葉綠素完全去除，然后將葉片在I-KI溶液（將1 g 碘和1 g碘化鉀溶于100 mL水中）中染色15 min，然后用清水沖洗2次，最后進(jìn)行拍照記錄。

葉片H2O2染色參考ThordalChristensen等[27]的方法，將番茄葉片放入1 mg/mL的DAB（3，3-diaminobenzidine）溶液中，在-80 kPa下抽真空7 min（共重復(fù)3次，中間輕輕振蕩去除葉片表面的氣泡），然后避光室溫下放置30 min。最后在95%乙醇中煮沸10 min去除葉綠素后進(jìn)行拍照，存在H2O2的部位在染色后呈棕紅色。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用 Excel 2010軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行作圖和t-test 分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 灰霉病菌接種不同時期病斑和細(xì)胞死亡情況

對接種后12、24、48 h的番茄葉片進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)在接種后12和24 h未出現(xiàn)肉眼可見的病斑，只是在48 h觀察到明顯病斑（圖1）。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對上述4個時期的葉片進(jìn)行臺盼藍(lán)染色，以觀察葉片細(xì)胞死亡情況，發(fā)現(xiàn)在12 h，接種部位并未出現(xiàn)細(xì)胞死亡現(xiàn)象，但在24 h已經(jīng)開始出現(xiàn)細(xì)胞死亡現(xiàn)象（圖1中箭頭所示），到48 h時細(xì)胞死亡出現(xiàn)的面積更大（圖1）。這表明，雖然在接種后24 h葉片并未出現(xiàn)明顯的病斑，但在接種部位已經(jīng)開始發(fā)生細(xì)胞死亡現(xiàn)象，表明此時病菌已經(jīng)成功侵染進(jìn)入葉片細(xì)胞。在接下來的試驗中，重點(diǎn)研究灰霉病菌侵染前2個時期（0和12 h）和侵染后2個時期（24和48 h）番茄葉片中蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性（CWIN、CIN和VIN）和可溶性糖（蔗糖、葡萄糖和果糖）含量的動態(tài)變化。

2.2 灰霉病菌侵染對番茄葉片轉(zhuǎn)化酶活性的影響

對不同接種時期轉(zhuǎn)化酶活性的測定表明，無論接種與否，葉片中的3種轉(zhuǎn)化酶CWIN、CIN和VIN活性均呈快速上升趨勢（圖2）。但與對照相比，病菌接種情況下3種轉(zhuǎn)化酶活性的上升幅度更大，表明病菌侵染誘導(dǎo)了3種轉(zhuǎn)化酶的活性。進(jìn)一步分析表明，CWIN活性在接種后12 h已經(jīng)顯著高于對照，在12、24和48 h分別較對照增加48%、31%和268%（圖2A），而CIN在接種后24 h顯著高于對照（圖2B），在24和48 h分別較對照增加61%和101%;和CIN類似，VIN也是在接種后24 h顯著高于對照，但僅比對照高31%，且其活性在接種后48 h和對照無顯著差異（圖2C）。上述證據(jù)表明，灰霉接種對3種轉(zhuǎn)化酶活性均產(chǎn)生誘導(dǎo)效應(yīng)，其中CWIN活性最先受到誘導(dǎo)，CIN和VIN活性隨后受到誘導(dǎo)，且VIN活性受到誘導(dǎo)的時間較短;在3種轉(zhuǎn)化酶中，CWIN和CIN活性受病菌誘導(dǎo)上升的幅度大于VIN。

2.3 灰霉病菌侵染對番茄葉片可溶性糖含量的影響

通常情況下，病菌侵染會誘導(dǎo)可溶性糖分在侵染部位的積累，從而為植物防御反應(yīng)提供養(yǎng)分和能量[14]。因此，進(jìn)一步測定番茄葉片接種部位中的可溶性糖含量（蔗糖、葡萄糖和果糖）。結(jié)果表明，3種可溶性糖含量在整個調(diào)查時期內(nèi)（接種后0～48 h）均呈先上升后下降的變化趨勢，但3種可溶性糖含量在接種葉片和對照葉片之間無顯著差異，表明灰霉病菌接種對葉片中的可溶性糖含量無顯著影響（圖3A～C）。雖然與對照相比，接種后葉片中的可溶性糖含量沒有變化，但己糖/蔗糖在接種后呈降低趨勢，在接種后48 h顯著低于對照（圖3D）。由于高的己糖/蔗糖可誘導(dǎo)植物的抗病反應(yīng)[14]，因此己糖/蔗糖的降低可能會導(dǎo)致植物的抗病能力下降。

2.4 灰霉病菌侵染對番茄葉片淀粉和H2O2積累的影響

對葉片中的淀粉進(jìn)行原位染色，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在接種后0 h時，藍(lán)黑色的淀粉信號均勻分布在整個葉片（圖4A）;在接種病菌24 h后葉片雖然沒有病斑出現(xiàn)，但在接種部位已經(jīng)出現(xiàn)藍(lán)黑色信號消失的現(xiàn)象，表明接種部位的淀粉已經(jīng)消耗殆盡;接種病菌48 h后，整個葉片的淀粉幾乎被完全消耗，特別是在接種部位及其附近幾乎沒有淀粉信號的存在，只是離接種部位較遠(yuǎn)的部位還有少量淀粉存在。對照葉片在培養(yǎng)48 h后藍(lán)黑色的淀粉信號只是出現(xiàn)微弱的下降，而且淀粉信號均勻分布于整個葉片（數(shù)據(jù)未列出）。上述結(jié)果表明，灰霉病菌接種會導(dǎo)致接種部位及其附近的淀粉含量大幅下降。

此外，對葉片H2O2的原位染色表明，在接種后0 h時，在葉片中未檢測到任何棕紅色的H2O2信號（圖4B）。在接種病菌24 h后葉片雖然沒有病斑出現(xiàn)，但在接種部位已經(jīng)檢測到H2O2信號;在接種病菌48 h后，伴隨著病斑的出現(xiàn)H2O2信號顯著增強(qiáng)，但主要局限于接種部位，只是在緊鄰接種部位的地方出現(xiàn)微弱的H2O2信號。對照葉片在培養(yǎng)48 h后并未出現(xiàn)明顯的H2O2信號（數(shù)據(jù)未列出）。上述結(jié)果表明，灰霉病菌接種會導(dǎo)致接種部位H2O2含量大幅上升。

3 結(jié)論與討論

蔗糖分解代謝不僅可以為植物的防御反應(yīng)提供能量和碳骨架用于各種抗菌物質(zhì)的合成，也可以作為信號分子調(diào)控植物抗病基因的表達(dá)[14];此外，病菌生長發(fā)育所需的糖分也來自于植物蔗糖的分解，因為絕大部分植物病原菌包括灰霉病菌主要是利用葡萄糖和果糖作為其能量來源[28-29]。因此，植物體內(nèi)的蔗糖分解酶在植物抗病中發(fā)揮著重要作用。目前研究主要集中在轉(zhuǎn)化酶特別是CWIN在植物抗病中的作用[30]。

目前仍不清楚蔗糖轉(zhuǎn)化酶在番茄抵御灰霉病侵染中的具體作用。筆者系統(tǒng)研究了灰霉病菌侵染對番茄葉片中3種轉(zhuǎn)化酶（CWIN、CIN和CIN）活性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)灰霉病菌侵染會顯著誘導(dǎo)番茄葉片中3種轉(zhuǎn)化酶活性的上升。這和其他研究中的發(fā)現(xiàn)類似。如辣椒接種Xanthomonas campestris pv.vesicatoria（Xcv）后，其葉片中的CWIN和VIN活性持續(xù)增加，同樣煙草葉片接種Xcv后，CWIN活性也顯著增加[31]。通過進(jìn)一步分析表明，首先，3種轉(zhuǎn)化酶活性受到病菌侵染誘導(dǎo)的時期不同。其中CWIN轉(zhuǎn)化酶活性受到誘導(dǎo)的時間最早（接種后12 h），而CIN和VIN活性受到誘導(dǎo)的時間較晚（接種后24 h）。值得注意的是，CWIN活性的上升發(fā)生在葉片細(xì)胞死亡出現(xiàn)之前（接種后12 h），而CIN和VIN活性的上升則出現(xiàn)在葉片細(xì)胞死亡之后（接種后24 h）。此外，雖然CIN和VIN的活性都是在接種后24 h受到誘導(dǎo)，但CIN的誘導(dǎo)可持續(xù)到接種后48 h，而VIN活性在接種后48 h時和對照已無顯著差異。其次，3種轉(zhuǎn)化酶在病菌侵染后上升的幅度不同。其中CWIN活性最高比對照增加268%，CIN最高比對照增加101%，而VIN最高僅比對照增加31%。因此，從活性誘導(dǎo)時期和活性上升幅度來看，CWIN對灰霉病菌侵染響應(yīng)最為靈敏，其次為CIN，最后為VIN。這表明和CIN與VIN相比，CWIN可能在番茄-灰霉病菌互作中發(fā)揮著更為重要的作用。

轉(zhuǎn)基因證據(jù)表明蔗糖轉(zhuǎn)化酶特別是CWIN在植物抗病中發(fā)揮著重要作用，但受不同植物或病菌種類的影響，其具體作用可能是正面的，也可能是負(fù)面的。該研究結(jié)果表明，雖然接種后轉(zhuǎn)化酶活性的大幅上升，但植物仍出現(xiàn)嚴(yán)重的病癥，表明病菌侵染所誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)化酶活性上升似乎更有利于灰霉病菌的發(fā)育，而不利于植物的抗病性。有觀點(diǎn)認(rèn)為，CWIN活性的小幅上升可為病菌生長發(fā)育提供更多的己糖，從而降低植物的抗病性，而CWIN活性的大幅上升才能產(chǎn)生足夠的己糖信號來激活植物的抗病反應(yīng)[14，32]。如接種病菌Pst DC3000后，抗病擬南芥植株葉片中的CWIN活性上升幅度遠(yuǎn)高于不抗病擬南芥植株[33]。細(xì)菌性病害Xanthomonas campestris pv.vesicatoria（Xcv）甚至可以向辣椒細(xì)胞中分泌一種致病蛋白因子來抑制辣椒CWIN活性的上升，從而降低辣椒的抗病能力[31]。在該研究中，CWIN活性在接種后12 和24 h分別上升48%和31%，只有在接種后48 h才大幅上升268%。同樣CIN活性在接種后24 h上升61%，而在48 h大幅上升101%。這表明CWIN和CIN在病菌侵染早期活性上升幅度較小，這可能會促進(jìn)灰霉病菌的生長發(fā)育，導(dǎo)致植物發(fā)病。對葉片中己糖/蔗糖的測定也驗證了此推論，病菌侵染后番茄葉片中的己糖/蔗糖比值呈下降趨勢，表明CWIN和CIN活性的小幅上升并不能提高己糖/蔗糖，因此不能激活植物的抗病反應(yīng)。

伴隨著轉(zhuǎn)化酶活性的上升，灰霉病菌侵染并沒有改變?nèi)~片中蔗糖、葡萄糖和果糖的含量。類似的現(xiàn)象也存在于其他植物病菌互作系統(tǒng)中。如水稻和擬南芥分別受到水稻白葉枯菌（Xanthomonas oryzae pv.oryzae）和Pst DC3000的侵染后，其葉片中的可溶性糖含量都未發(fā)生顯著變化[34-35]。雖然糖分含量未發(fā)生變化，但糖分消耗速率可能已經(jīng)發(fā)生了較大變化。因為在接種24和48 h后，接種部位及其附近的淀粉含量大幅下降，表明灰霉病菌侵染導(dǎo)致葉片對糖分的消耗速率顯著增加。一般認(rèn)為，植物葉片中儲存的淀粉在被植物利用之前需要首先轉(zhuǎn)化為蔗糖運(yùn)輸?shù)叫枰欠值牟课?，然后蔗糖被進(jìn)一步分解為葡萄糖和果糖用于植物的生長發(fā)育[14]。但該研究揭示伴隨著病菌侵染和淀粉含量的下降，番茄葉片中的蔗糖或己糖（葡萄糖和果糖）含量并未顯著上升?？赡艿暮侠斫忉尵褪墙臃N后轉(zhuǎn)化酶活性的大幅上升可迅速將蔗糖分解為葡萄糖和果糖，而葡萄糖和果糖又被植物或病菌快速的消耗利用。因此，雖然病菌侵染導(dǎo)致淀粉含量下降，但并沒有出現(xiàn)可溶性糖含量顯著升高的現(xiàn)象。

作為防御反應(yīng)之一，植物受到病原菌侵染時會增強(qiáng)其清除活性氧的能力，從而避免活性氧過量積累所導(dǎo)致的植物細(xì)胞死亡[36]?；颐共≡且环N腐生型病原菌，葉片細(xì)胞的死亡可為其提供包括糖分在內(nèi)的其他許多養(yǎng)分，從而增加其致病性[37]。該研究對番茄葉片細(xì)胞死亡和H2O2的原位染色表明，接種灰霉病菌24 h后，雖然還不能肉眼觀察到番茄葉片上病斑的出現(xiàn)，但此時已經(jīng)發(fā)生明顯的細(xì)胞死亡和H2O2積累現(xiàn)象。這表明番茄葉片不能及時有效清除活性氧和避免細(xì)胞死亡的出現(xiàn)，最終導(dǎo)致灰霉病的發(fā)生。

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