来自山东理工大学农业工程与食品科学学院的季娜娜、闵德栋和李富军等人以番茄果实为材料，采用适宜浓度的外源Arg处理番茄果实，并结合NOS的特异性抑制剂N-硝基-L-Arg（L-NNA）阻断NOS途径，以探讨NOS在Arg诱导番茄果实采后抗病性中的作用及机制。
1.不同浓度Arg处理对番茄果实采后发病率和病斑面积的影响
适宜浓度的Arg处理可以有效地降低番茄果实的灰霉病发病情况。接种灰霉病原菌后第2天，经不同浓度的Arg处理过的番茄果实均出现感病现象，但与对照组相比，0.5、1.0 mmol/L和5.0 mmol/L的Arg均不同程度地降低了番茄果实的发病率，而10.0 mmol/L处理组的番茄果实发病率为33.3%，略高于对照组（31.7%）；接种后第4天，各个处理组的番茄果实发病率急剧上升，对照组番茄果实的发病率达到83.3%，5 mmol/L处理组的发病率最低，与对照组相比降低了46.0%，而10.0 mmol/L Arg处理组的发病率高于对照组；接种后第8天，除了1.0 mmol/L和5.0 mmol/L Arg处理组，其他3 个处理组的番茄果实均全部发病，而1.0 mmol/L和5.0 mmol/L Arg处理组的发病率分别比对照组低18.3%和33.3%。
接种后第2天，各个处理组番茄果实的病斑面积均低于50 mm2，其中经5.0 mmol/L Arg处理的番茄果实病斑面积只有7 mm2。随着贮藏时间的延长，果实的病斑面积逐渐扩大，在接种后第4天与第8天时，1.0 mmol/L和5.0 mmol/L处理组的番茄果实均低于对照组，其中5.0 mmol/L Arg处理的番茄果实病斑面积最小。由上述两个指标的结果可知，5.0 mmol/L Arg处理对番茄果实抗病性的诱导效果最好，因此，本研究用5.0 mmol/LArg处理进行后续的实验。
2.不同处理对番茄果实NOS活力和NO含量的影响
在贮藏的前8 d内，5 mmol/L Arg处理明显降低了NO含量的下降幅度，8 d后Arg处理组的NO的含量与对照组比无明显差异。L-NNA处理降低了番茄果实体内NO的含量，也明显抑制了Arg对番茄果实体内NO的诱导效应。在贮藏的前8 d，Arg与L-NNA复合处理组的番茄果实体内NO的含量明显低于Arg处理组的果实。
与对照组相比，5 mmo/L Arg处理明显提高了番茄果实体内NOS的活力，处理后第2天NOS的活力达到最大，比同时间对照组高29.4%。而L-NNA处理不但抑制了番茄果实体内NOS的活力，也明显抑制了Arg对NOS活性的诱导作用，除了在贮藏的第12天外，Arg与L-NNA复合处理组的番茄果实体内NOS的活力均明显低于Arg处理组的果实。
3.不同处理对Arg诱导的番茄果实抗病性的影响
在贮藏期间，5 mmol/L Arg处理降低了番茄果实灰霉病的发病率，经0.2 mmol/L L-NNA单独处理的番茄果实发病率与病斑面积虽然与对照组番茄果实相比无明显变化，但L-NNA与Arg复合处理抑制了Arg对番茄果实抗病性的诱导效应。Arg与L-NNA复合处理组番茄果实的发病率在接菌后的前4 d虽然低于对照组果实，但明显高于Arg处理组的番茄果实，在接菌后的第4天和第8天，发病率分别比Arg处理组番茄果实高59.3%和50.0%，番茄果实发生病害的病斑面积也高于Arg处理组的番茄果实。
4.不同处理对番茄果实中总酚含量、PAL及PPO活力的影响
对照组番茄果实的总酚含量总体呈现先上升后下降的变化趋势，在处理后第6天达到峰值，随后略有下降；Arg处理明显提高了番茄果实贮藏中后期总酚的含量，在贮藏的第12天时，Arg处理组番茄果实的总酚含量达到最高，比同期对照组番茄果实总酚含量高33.1%。L-NNA单独处理的番茄果实总酚含量变化趋势与对照组果实相似，但复合处理明显抑制了Arg对番茄果实体内总酚含量的诱导，在贮藏的大多数时间内，Arg与L-NNA复合处理组番茄果实的总酚含量均明显低于Arg处理组的果实。
与对照组番茄果实相比，Arg处理明显提高了整个贮藏过程中番茄果实体内PAL的活力，在采后贮藏的第8天，对照组和Arg处理组番茄果实中PAL活力均达到最大，但对照组番茄果实的PAL活力比Arg处理组的低25.3%。而L-NNA单独处理明显降低了番茄果实体内PAL的活力，复合处理也明显抑制了Arg对番茄果实PAL的诱导效应，在贮藏第12 天时，L-NNA与Arg复合处理组番茄果实的PAL活力分别比同期对照组和Arg处理组低23.9%和34.9%。
对照组番茄果实的PPO活力呈波动变化的趋势，且除了在贮藏末期外，整个贮藏过程中无明显升高。而Arg使番茄果实中PPO活力急剧升高，在处理后第8天达到峰值，比同时期对照组番茄果实高79.53%，之后缓慢下降。L-NNA单独处理组的番茄果实PPO活力与对照组相比无明显差异，但L-NNA明显抑制了贮藏中后期Arg对PPO活力的诱导效应，如L-NNA与Arg复合处理组果实的PPO活力在贮藏的第8天比Arg处理组的番茄果实低21.0%，在贮藏第10天时比Arg处理组的番茄果实低43.6%。
5.不同处理对番茄果实中病程相关蛋白基因表达、GLU及CHI活力的影响
对照组番茄果实中PR2a的相对表达量在贮藏过程中一直处于较低的水平，PR2b的相对表达量在贮藏前期增加明显，第4天时达到峰值，随后下降。Arg处理明显提高了整个贮藏过程中番茄果实体内PR2a的相对表达量，在采后第2天，Arg处理番茄果实的PR2a的相对表达量急剧增加，比同期对照组番茄果实高1764.1%。在贮藏的前4 d，Arg处理番茄果实PR2b的相对表达量低于对照组，但明显提高了贮藏中后期PR2b的相对表达量，在第6天时，Arg处理组番茄果实PR2b的相对表达量达到峰值，比同期对照组高200.3%。Arg处理组的番茄果实中GLU活力明显高于对照组，在贮藏的第12天时，Arg处理组番茄果实的GLU活力仍比对照组高18.8%。与对照组相比，L-NNA单独处理对PR2a与PR2b的相对表达量及GLU活力均无明显影响，但显着抑制了Arg对三者的诱导作用。
Arg处理组番茄果实中PR3a和PR3b的相对表达量在贮藏过程中均明显高于对照组。Arg处理组番茄果实PR3a的相对表达量在采后第8天达到峰值，比同期对照组高127%；对照组和Arg处理组番茄果实中PR3b的表达在采后第2天均达到最大值，但对照组番茄果实PR3b的相对表达量只有Arg处理组果实的50.6%。Arg处理组番茄果实的CHI活力在整个贮藏期间明显高于对照组，在采后第8天达到最大值，比同期对照组高44.0%。L-NNA单独处理降低了处理后第8天PR3a的相对表达量、贮藏第12天时PR3b的相对表达量及贮藏后期CHI活力，并明显抑制了Arg对整个贮藏过程中番茄果实CHI活力、PR3a表达以及贮藏前期对PR3b表达的诱导效应。
结 论
0.0～10.0 mmol/L范围内，5.0 mmol/L的Arg对番茄果实灰霉病的发生率及病斑面积的扩展控制效果最佳。同时5.0 mmol/L Arg处理明显提高了番茄果实NOS活力及NO含量，促进了酚类物质的积累，提高了番茄果实体内苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶、β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶等抗病相关酶的活力，诱导了病程相关蛋白（PRs）PR2a、PR2b、PR3a和PR3b的表达。而NOS抑制剂N-硝基-L-精氨酸通过抑制NOS的活力和NO的水平，明显削弱了Arg对番茄果实的这种诱导作用，因此Arg可能是通过调控NOS途径诱导了番茄果实抵抗灰霉病的抗性。
