褪黑素的化学名称是N-乙酰基-5-甲氧基-色胺，广泛存在于生物体中，是动植物、微生物进化过程中一种保守的分子。研究表明，褪黑素不仅在植物根、茎等器官的发育过程中发挥作用，还在植物顶端优势、开花、衰老等过程中发挥重要作用。在生物和非生物胁迫方面，褪黑素在植物清除活性氧自由基，抗盐、高温、干旱、紫外线、重金属和化学药剂等逆境胁迫中起着重要的作用，除此以外，褪黑素还能提高苹果树抗褐斑病、拟南芥抗Pst DC3000病原菌侵染的能力;但褪黑素在采前果实中应用与机理研究还鲜见报道。
中国人民大学农业与农村发展学院生吉萍、中国农业大学食品科学与营养工程学院的赵瑞瑞和申琳*等人以褪黑素采前喷施番茄植株，研究其对采后果实抗灰葡萄孢菌能力和品质的影响，为实际种植中选择适宜浓度褪黑素缓解番茄病害、提高果实的品质提供理论依据。
1 采前褪黑素处理对采后番茄果实抗病性的影响
如图1A所示，不同浓度褪黑素处理组番茄果实的病斑面积均不同程度小于对照组。如图1B所示，1、50、100、150 μmol/L褪黑素处理组在接种后3 d时的发病率比对照组分别低28.57%、28.81%、28.81%和57.14%(P<0.05)，6 d时的发病率分别比对照组低18.00%、21.66%、26.67%和36.00%(P<0.05)，随褪黑素处理浓度的升高，果实发病率降低。如图1C所示，接种3 d后，1、50、100、150 μmol/L褪黑素处理组的病斑面积比对照组分别低41.51%、52.03%、55.14%和58.50%(P<0.05)，6 d时的病斑面积比对照组分别低14.09%、22.61%、43.51%(P<0.05)和5.94%。采前100 μmol/L褪黑素处理组在第6天的病斑面积最小，150 μmol/L褪黑素处理组的病斑面积与对照组无显着性差异(P<0.05)。综上，采前适宜浓度的褪黑素喷施番茄植株，可以提高采后番茄果实的抗灰葡萄孢菌能力，其中100 μmol/L褪黑素处理效果最好。
2 采前褪黑素处理对采后番茄果实抗病相关酶活力的影响
结果显示，采前褪黑素处理组番茄果实的CHI活力始终高于对照组，两组活力均在贮藏7 d(168 h)时达到最大值。在采摘初期，褪黑素处理组果实的GLU活力高于对照组，在整个贮藏过程中，对照组和处理组的GLU活力都呈现先上升后波动下降的趋势，均在2 h时出现活力高峰，处理组的GLU活力高峰值显着高于对照组(P<0.05)。结果显示，除了4 h时，在整个贮藏过程中，褪黑素处理组的果实PPO活力均显着高于对照组(P<0.05)。在0 h，褪黑素处理组PAL活力高于对照组，贮藏1 d时，对照组果实PAL活力到达最高值，处理组PAL活力处于最低值。之后的贮藏过程中，对照组果实的PAL活力逐渐下降，而处理组的活力逐渐上升。第7天时，处理组的GLU活力达到最高值，高于对照组最高值。以上结果表明，采前褪黑素处理提高了采后番茄果实CHI、GLU、PPO、PAL的活力。
3 采前褪黑素处理对采后番茄果实抗病相关基因表达量的影响
结果显示，褪黑素处理组果实基因PR1相对表达量呈现先上升后下降的趋势。在整个贮藏期内，褪黑素处理组果实PR1的相对表达量始终高于对照组，两组基因相对表达量均在4 h时达到峰值，此时处理组的PR1基因表达量是对照组的2 倍。褪黑素处理组果实的NPR1相对表达量呈现先升高后下降的趋势，对照组呈现波动降低的趋势。在整个贮藏过程中，处理组果实的NPR1表达量略高于对照组。在贮藏的过程中，处理组果实的PI II相对表达量高于对照组，两组均先增后降。在贮藏2 h时，两组LoxD相对表达量都达到了峰值，褪黑素处理组的LoxD相对表达量峰值是对照组的4 倍。贮藏2 h之后，两组的LoxD相对表达量都骤降且趋于平稳，褪黑素处理组的LoxD表达水平略高于对照组。
4 采前褪黑素处理对采后番茄果实品质的影响
结果显示，褪黑素处理组和对照组VC含量均随贮藏时间延长呈现先上升后下降的趋势，在整个贮藏过程中，处理组果实的VC含量始终显着高于对照组(P<0.05)。处理组和对照组可滴定酸含量的变化范围为0.27～0.40 g/100 g，均呈现逐渐上升的趋势，从采收一直到贮藏7 d，处理组的可滴定酸含量显着高于对照组(P<0.05)。对照组可溶性糖含量在贮藏期逐渐升高，0～1 d是缓慢上升期，1～5 d是快速上升期，5 d之后逐渐稳定；处理组在0 d时可溶性糖含量即高于对照组，0～1 d是快速增长期，之后趋于稳定，在贮藏过程中，处理组的可溶性糖含量均高于对照组。在贮藏过程中，处理组的可溶性蛋白含量呈现先上升后下降的趋势，对照组呈现先下降后缓慢上升的趋势。处理组和对照组可溶性蛋白含量的最高值分别在贮藏的1、0 d，且处理组的峰值略高于对照组，处理组可溶性蛋白含量在1 d和3 d时高于对照组。上述结果表明，采前褪黑素处理提高了采后番茄果实的贮藏品质。
讨 论
本实验采用不同浓度褪黑素对开花之前的番茄植株进行采前喷施，以采后绿熟期番茄果实作为实验材料。从实验结果来看，外源褪黑素采前处理可以降低采后番茄果实灰霉病的发病率和病斑面积，其中100 μmol/L的采前褪黑素抗病效果最好。贮藏过程中，采前褪黑素处理能够提高果实的PAL、CHI、GLU和PPO活力，并不同程度地提高抗病相关基因(PR-1、NPR1、PI II、LoxD)的相对表达量，可初步判断褪黑素同时通过SA和JA/ET两条途径导致植物产生抗病性，但其诱导机制需要进一步的实验验证。褪黑素采前处理可以一定程度上改 善采后番茄果实的品质。综上，在采前对番茄植株喷施适宜浓度褪黑素可有 效提高采后番茄果实对灰葡萄孢菌的抗性、抗病相关酶 活力和番茄的贮藏品质。
