全 文 ：园艺学报，2015，42 (7)：1225–1232.
Acta Horticulturae Sinica
doi：10.16420/j.issn.0513-353x.2015-0001；http：//www. ahs. ac. cn 1225
收稿日期：2015–03–27；修回日期：2015–06–07
基金项目：国家自然科学基金青年基金项目（31201440）；国家教育部科学技术研究重点项目（212141）；国家博士后面上基金项目
（2014M552300）；第二批重庆市高等学校青年骨干教师资助计划项目（2014046）；重庆三峡学院科研创新团队建设计划项目（201302）
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：zhengyh@njau.edu.cn）
茉莉酸甲酯诱导葡萄悬浮细胞防卫反应机制的
研究
汪开拓 1,2，廖云霞 1，狄华涛 2，韩 林 1，郑永华 2,*
（1 重庆三峡学院生命科学与工程学院，重庆 404100；2 南京农业大学食品科技学院，南京 210095）
摘 要：为明确茉莉酸甲酯（methyl jasmonate，MeJA）诱导葡萄果实抗病反应的机制，以‘巨峰’
葡萄悬浮细胞为试材，将其继代培养一次后分别在含 10 μmol · L-1 MeJA 的 B5 培养基和含 100 nmol · L-1
隐地蛋白的 B5 培养基中（模拟病原菌接种）振荡培养 15 d，每 3 d 测定 1 次细胞质量及抗病相关指标。
结果显示：单一 MeJA 处理未激活葡萄悬浮细胞内的防卫反应；而单一隐地蛋白处理则可立即显著诱导葡
萄悬浮细胞内源 H2O2 迸发，提升 vvNPR1.1、PR1 和 PR2 表达水平和植保素含量；经 MeJA 处理的葡萄悬
浮细胞在添加隐地蛋白后，其细胞内出现较单一隐地蛋白处理更为显著的 H2O2 迸发、PR 基因表达和植
保素合成现象，说明经 MeJA 处理的悬浮细胞只在病原激发子胁迫时才表达出较强的系统抗性。因此，
MeJA 诱导的葡萄悬浮细胞抗病反应可归因于 Priming（植物敏化过程或防御准备过程）机制。此外，经
MeJA 诱导的 Priming 反应对葡萄悬浮细胞生长无显著影响，暗示其未抑制葡萄细胞生长和胞内物质积累。
关键词：葡萄；悬浮细胞；茉莉酸甲酯；防卫反应；Priming
中图分类号：S 663.1 文献标志码：A 文章编号：0513-353X（2015）07-1225-08

An Investigation on the Mechanism Involved in Defense Response Induced
by Methyl Jasmonate in Grape Cell Suspensions
WANG Kai-tuo1,2，LIAO Yun-xia1，DI Hua-tao2，HAN Lin1，and ZHENG Yong-hua2,*
（1College of Life Science and Engineering，Chongqing Three Gorges University，Chongqing 404100，China；2College of
Food Science and Technology，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China）
Abstract：In order to determine the mechanism underlying the MeJA（methyl jasmonate）-induced
defense response in grapes，the grape cell suspensions from Vitis vinifera L. × V. labrusca L.‘Kyoho’
berries with being subcultured once were served as materials. The grape cells were shaking-cultured in the
100 mL B5 liquid medium，in which the MeJA were supplied to obtain the final concentration of 10
μmol · L-1. Then the cell cultures in half of shake flasks were supplemented with 5 mL of 100 nmol · L-1
cryptogein solution for simulating pathogenic inoculation process and then incubated for 15 days. The cell
growth，intracellular H2O2 burst，expression levels of defense-related genes such as VvNPR1.1，PR1 and
PR2 as well as contents of individual stilbene phytoalexins were measured at 3-day intervals. These results
showed that treatment with 10 μmol · L-1 MeJA alone could not activate the defense response in grape cells
throughout the whole incubation. In contrast，the cryptogein treatment alone remarkably induced H2O2

Wang Kai-tuo，Liao Yun-xia，Di Hua-tao，Han Lin，Zheng Yong-hua.
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burst and promoted the expressions of PR genes and contents of individual phytoalexins. Upon challenged
with the cryptogein，the 10 μmol · L-1 MeJA-treated cells displayed a series of more significant augmented
defense responses including stronger H2O2 burst，more enhanced transcript levels of defense-related genes
and phytoalexins biosynthesis compared with the reaction in cryptogein elicitation alone. Since the
MeJA-treated cells only showed an enhanced capacity to augment systemic resistance with the present of
pathogenic elicitor，it is thus clear that 10 μmol · L-1 MeJA triggers a defense response that can be
attributed to obvious Priming mechanism in grape cell suspensions，rather than direct inducible resistance.
In addition，the MeJA-induced Priming defense did not exhibit the significant influence on the growth of
grape cell suspensions during the whole incubation，indicating that Priming mechanism had no negative
effect on cell growth and accumulation of intercellular compounds.
Key words：grape cell suspensions；methyl jasmonate；defense response；Priming

近年来，随着消费者对化学残留的关注，采用绿色环保的激发子来诱导果蔬抗病性正成为替代
化学药剂控制采后病害的有效方法（Schirra et al.，2011）。大量研究显示，多种植物内源激素类激
发子，如水杨酸、乙烯、茉莉酸、β–氨基丁酸、脱落酸、2,6–二氯异烟酸以及吲哚乙酸均可有效
诱导果蔬采后抗病反应，从而抑制病原菌侵染（Bostock，2005）。诱导抗性的机制有多种，其中最
主要的应激类型为系统获得性抗性（systemic acquired resistance，SAR）。一般认为植物 SAR 具有直
接且迅速的特点，即植物在局部受到病原菌侵染或激发子作用后，水杨酸（salicylic acid，SA）立
即从细胞质向核内移动，进而作为信号分子迅速介导一系列防卫反应，如活性氧迸发、激发病程相
关（pathogenesis related，PR）基因转录和 PR 蛋白合成，最终赋予植物抗病性（Durrant & Dong，
2004）。但近期研究显示，经低浓度的特定激发子处理或根瘤菌接种的植物体未直接表现抗病性，而
在其遭受病原菌侵染时立即启动一系列典型的 SAR 反应，如 PR 基因的表达以及具有抑菌活性的胼
胝质、酚类、木质素和植保素的合成（Beckers & Conrath，2007；Bakker et al.，2013）。这种植物不
表现任何可检测的生理生化反应，而仅在受到病原菌侵染时才表现出抗性的诱导模式，称为
“Priming”，意指“植物敏化过程”或者“防御准备过程”（Conrath et al.，2006）。
茉莉酸（jasmonic acid，JA）及其甲酯衍生物茉莉酸甲酯（methyl jasmonate，MeJA）作为植物
天然精油，可充当信号分子调节植物多种抗逆反应和次生代谢产物的合成（Creeman & Mullet，
1997）。采后用茉莉酸甲酯处理可有效诱导草莓（Ayala-Zavala et al.，2005）、黑莓（Wang et al.，2008）、
杨梅（Wang et al.，2009）和枇杷（Cao et al.，2008）等多种果实抗病相关酶活性提高，从而抑制贮
藏期间霉菌性病害的发生。前期研究也显示，10 µmol · L-1 的 MeJA 熏蒸处理可有效诱导采后葡萄果
实活性氧迸发和植保素合成，从而显著提高果实抗病性（汪开拓 等，2012；Wang et al.，2015），
但具体细胞层面的分子机理和抗病模式仍不明确。
从采后生物学角度上说，果实易受生长状态、采收时节、环境、成熟度、机械伤以及病虫侵染
等不确定因素影响，个体差异性较大，因此精确的抗病反应内在机理性研究不易开展。采用离体悬
浮细胞系可提供稳定同源且高活性的简单细胞，克服干扰因素，可获得精确的试验结果，为活体果
实试验奠定理论基础（Martinez-Esteso et al.，2009）。因此，在先期研究的基础上，以‘巨峰’葡萄
悬浮细胞为试材，通过在液体培养基中添加隐地蛋白（cryptogein）来模拟病原菌接种（Keller et al.，
1999；Dahan et al.，2009），分析 MeJA 诱导葡萄细胞防卫反应的分子机理，从而明确其具体抗病模
式，为 MeJA 在葡萄采后保鲜中的实际应用提供依据。
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茉莉酸甲酯诱导葡萄悬浮细胞防卫反应机制的研究.
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1 材料与方法
1.1 材料
2013 年 7 月在南京市六合区葛塘街道商业葡萄园采集‘巨峰’葡萄（Vitis vinifera L. × V. labrusca
L.‘Kyoho’）样果。愈伤组织和悬浮细胞参考先期方法（汪开拓 等，2014）进行培养。用灭菌手术
刀将经 0.1%升汞溶液表面消毒的葡萄果实的表皮仔细剥下，切割成直径为 2 cm 的果皮圆片，接种
于 B5 基础固体培养基（B5 液体培养基 + 250 mg · L-1 水解酪蛋白 + 0.2 mg · L-1 KT + 30 g · L-1 蔗
糖 + 0.1 mg · L-1 NAA + 6 g · L-1 琼脂，pH 6.0），避光培养。当白色愈伤组织稳定生长后，取培养基
上层松散组织每 15 d 继代培养 1 次，共继代培养 3 次。随后取 5 g 愈伤组织转接于 100 mL B5 液体
培养基中避光振荡培养（100 r · min-1，27 ℃），以促进悬浮细胞增殖，每 15 d 继代培养 1 次，持续
继代培养直至悬浮细胞系开始稳定生长。
1.2 处理
先期已证实 10 μmol · L-1 的 MeJA 处理可抑制葡萄果实采后灰霉病的发生（Wang et al.，2015），
以此作为本试验 MeJA 处理的浓度。选用上述稳定生长 7 d 的葡萄悬浮培养物，经孔径为 50 μm 无
菌不锈钢滤网过滤并收集约 5 g 的悬浮细胞，立即转接至含有 100 mL B5 液体培养基的 400 mL 摇瓶
中，在 27 ℃、100 r · min-1 条件下振荡避光继代培养 1 次（KS4000i 型恒温摇床，德国 IKA 公司），
最后将全部摇瓶均分为 4 组分别进行以下处理。（1）对照：悬浮培养基中不添加 MeJA 和隐地蛋白，
直接进行避光振荡培养；（2）MeJA 处理：在悬浮培养基中添加 MeJA，使培养液中 MeJA 终浓度达
到 10 μmol · L-1；（3）隐地蛋白处理：在悬浮培养基中添加 5 mL 浓度为 100 nmol · L-1 的隐地蛋白溶
液以模拟病原菌接种；（4）MeJA + 隐地蛋白处理：首先在悬浮培养基中添加 MeJA，使其浓度达到
10 μmol · L-1，振荡培养 6 h 后再添加 5 mL 100 nmol · L-1 隐地蛋白溶液。将各处理的悬浮细胞避光
振荡培养 15 d，分别在处理前（0 d）和处理后每 3 d 取样测定细胞质量，同时将样品在液氮中速冻，
–60 ℃保存，以备测定细胞内源 H2O2 水平、抗病相关基因表达丰度和植保素含量。各处理 20 个摇
瓶，每个时间点随机选取 3 ~ 4 个摇瓶进行分析。各处理重复 6 次。
1.3 测定方法
葡萄细胞生长量的测定：参考 Zhang 等（2002）的方法，取 5 mL 细胞悬浮培养物以 10 000 × g
冷冻离心 20 min（1 ℃），收集细胞沉淀物并用无菌水洗涤两次去除培养介质，经孔径为 50 μm 尼龙
网过滤并称质量（细胞鲜质量）。取 40 mg 上述细胞鲜样置于恒温烘箱中在 75 ℃下加热 12 h 以除去
细胞水分，称质量（细胞干质量）。细胞生长量以 g · L-1 表示。
H2O2 生成量的测定：取 0.5 g 冻样用 5 mL 100%冷丙酮仔细研磨，超声振荡 1 h 后以 10 000 × g
冷冻离心 10 min（1 ℃），取上清液按照 Patterson 等（1984）的方法测定胞内 H2O2 含量，结果以
μmol · kg-1 表示。
抗病相关基因表达丰度的测定：参照 Le Henanff 等（2011）的方法进行，取 3 g 细胞冻样在液
氮保护下研磨成粉末状，取其中 1 g 细胞冻粉用罗氏 Tripure Isolation Reagent 试剂盒仔细提取胞内
RNA。取 1 mg RNA 用 SuperScript II Reverse Transcriptase（Invitrogen）试剂盒逆转录 cDNA 第一链，
Oligo（dT）为引物。用 Primer Premier 5.0 软件设计 VvNPR1.1（Genoscope ID：GSVIVT00016536001）、
PR1（Genoscope ID：GSVIVT00038575001）和 PR2（GenBankID：AJ277900）基因特异性引物（PTC-200
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型 RT-PCR 仪器，美国 Bio-Rad 公司）。引物序列为 VvNPR1.1_forward：5′-TGTGATAGATTGTTA
GCGAGGTGT-3′；VvNPR1.1_reverse：5′-ATAGTGCGGTCTGCCATCTTTAC-3′；PR1_forward：5′-GG
AGTCCATTAGCACTCCTTTG-3′，PR1_reverse：5′-CATAATTCTGGGCGTAGGCAG-3′；PR2_forward：
5′-TGCTGTTTACTCGGCACTTG-3′，PR2_reverse：5′-CTGGGGATTTCCTGTTCTCA-3′；18S-rRNA_
forward：5′-GCTTTGCCGTTGCTCTGATGAT-3′，18S-rRNA_reverse：5′-TTTGCCGATGGTGTAGGT
TCCT-3′。以葡萄核糖体 18S RNA 基因序列作为对照。RT-PCR 的产物经琼脂糖凝胶电泳分离
（DYCP-31D 型核酸电泳仪，北京六一仪器厂），用溴化乙锭染色后用 Gel Doc XR 型凝胶成像仪扫描。
植保素含量的测定：取 2 g 细胞冻样用 10 mL 冰甲醇匀浆并过夜，以 10 000 × g 冷冻离心 10 min
（2 ℃）。上清液经纯氮气吹干后溶于 10 mL 的 100%冰乙腈，再经 0.45 μm 孔径的纤维膜过滤得滤
液。参照之前的方法（汪开拓 等，2012）用装配反向 Nova-Pak C18 分析柱（250 mm × 4.6 mm i.d.，
10 μm）的岛津 LC-20A 型高效液相色谱仪测定滤液中植保素单体（白藜芦醇和白藜芦醇脱氢二聚体）
含量。柱温 40 ℃，流动相为 0.02 mol · L-1 乙酸铵溶液（A）和色谱纯的乙腈溶液（B），采用线性梯
度洗脱，B 比例在 50 min 内从 10%升高到 85%，流速为 0.6 mL · min-1。分别在波长 330 nm 与 374 nm
处以外标法测定白藜芦醇与白藜芦醇脱氢二聚体含量，结果以 mg · kg-1 表示。
以上指标除葡萄悬浮细胞质量测定 5 次取平均值外，其余指标均重复测定 3 次。运用 SPSS 18.0
软件以邓肯氏多重比较法对数据进行差异显著性检验；利用 Excel 2003 对试验数据进行整理并作图。
2 结果与分析
2.1 MeJA 与隐地蛋白处理对葡萄悬浮细胞生长量的影响
如图 1 所示，对照葡萄悬浮细胞在 27 ℃振荡培养期间，其生长量在前期迅速上升，至培养 9 d
时细胞鲜质量和干质量分别为培养前的 8.74 倍和 2.93 倍，变化趋势符合细胞对数生长期的特点，
培养 9 d 后逐渐到达生长平台期和衰亡期，表明葡萄细胞在 B5 基础液体培养基中适应良好，可成为
稳定的悬浮细胞系，生长趋势符合经典细胞生长动力学曲线。单一 10 μmol · L-1 MeJA 处理对葡萄悬
浮细胞生长量无显著影响；但在培养基中添加 5 mL 100 nmol · L-1 隐地蛋白（Cryptogein）溶液后，
生长受到明显抑制，鲜质量和干质量在培养 6 d 后均显著低于对照（P < 0.05）；经 MeJA 复合隐地
蛋白处理的葡萄悬浮细胞生长量与单一隐地蛋白处理相比无显著差异。


图 1 MeJA 与隐地蛋白（Cryptogein）处理对葡萄悬浮细胞鲜质量和干质量的影响
Fig. 1 Effects of MeJA and cryptogein treatments on fresh cell and dry cell weights in grape cell suspensions
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图 2 MeJA 与隐地蛋白处理对葡萄悬浮细胞 H2O2 含量的影响
Fig. 2 Effects of MeJA and cryptogein treatments on H2O2
generation in grape cell suspensions
图 3 MeJA 与隐地蛋白处理对葡萄悬浮细胞 VvNPR1.1
基因表达的影响
Fig. 3 Effects of MeJA and cryptogein treatments on expression
of VvNPR1.1 gene in grape cell suspensions
2.2 MeJA 与隐地蛋白处理对葡萄悬浮细胞 H2O2 含量的影响
如图 2 所示，葡萄悬浮细胞在 27 ℃振荡
培养期间，对照的 H2O2 含量变化不显著；单
一 MeJA 处理在整个培养期间与对照相比无显
著差异；而单一隐地蛋白处理则显著诱导 H2O2
迸发，在培养 6 d 出现峰值（对照的 2.91 倍），
此后快速降低；MeJA 复合隐地蛋白处理较单
一隐地蛋白处理显著诱导了 H2O2 的生成，培
养 6 d 的峰值较隐地蛋白处理水平提高了
25.7%，培养后期也均显著高于隐地蛋白处理
（P < 0.05）。
2.3 MeJA 与隐地蛋白处理对葡萄悬浮细胞
VvNPR1.1 基因表达丰度的影响
如图 3 所示，葡萄悬浮细胞在振荡培养期
间，对照 VvNPR1.1 基因表达量一直维持在低
水平；MeJA 处理对其表达量无明显影响；隐
地蛋白处理在培养前 9 d 可有效促进 VvNPR1.1
的表达；MeJA 复合隐地蛋白处理较单一隐地
蛋白处理可更为有效地诱导 VvNPR1.1 表达，
表达丰度在整个培养期间均明显高于对照水
平。
2.4 MeJA与隐地蛋白处理对葡萄悬浮细胞培
养期间 PR 基因表达丰度的影响
如图 4 所示，葡萄悬浮细胞在整个振荡培养期间，对照 PR1 基因一直呈现低水平表达状态，变
化不明显，而 PR2 基因在整个培养期间则未见明显表达；单一 MeJA 处理对 PR1 和 PR2 基因的表
达量无明显影响；而隐地蛋白处理则促进了 PR1 和 PR2 基因的表达，在整个培养期间均明显高于对
照水平；MeJA 复合隐地蛋白处理最为有效地诱导 PR1 和 PR2 基因表达量上升，在整个培养期间均
高于单一隐地蛋白处理水平。


图 4 MeJA 与隐地蛋白处理对葡萄悬浮细胞 PR1 和 PR2 基因表达的影响
Fig. 4 Effects of MeJA and cryptogein treatments on expression of PR1 and PR2 genes in grape cell suspensions
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2.5 MeJA 与隐地蛋白处理对葡萄悬浮细胞植保素含量的影响
葡萄悬浮细胞在振荡培养期间，对照中两种植保素（反式白藜芦醇和白藜芦醇脱氢二聚体）含
量缓慢上升（图 5），MeJA 处理与对照相比无显著差异；添加隐地蛋白后，两种植保素合成量显著
增加，高于对照水平；MeJA 复合隐地蛋白处理最为显著的诱导了植保素的合成，培养 6 d 后显著
（P < 0.05）高于 MeJA 处理。


图 5 MeJA 与隐地蛋白处理对葡萄悬浮细胞反式白藜芦醇与白藜芦醇脱氢二聚体含量的影响
Fig. 5 Effects of MeJA and cryptogein treatments on contents of trans-resveratrol and ε-viniferin in grape cell suspensions
3 讨论
MeJA 作为信号分子已被证实可广泛参与植物体对病原菌的应激反应，MeJA 介导的植物抗病
反应与活性氧迸发、PR 基因表达以及苯丙烷类次生代谢的合成密切相关（Desmond et al.，2006）。
其中，H2O2 为植物细胞中最主要的活性氧自由基，其生成量在植物遭受病原菌侵染时急剧上升，形
成 H2O2 迸发，从而启动一系列防卫反应，如细胞壁的强化、植保素的生成和 PR 蛋白的积累（Torres，
2010）。VvNPR1.1 基因作为葡萄果实中典型的病程相关基因非表达子（Nonexpressor of
pathogenesis-related genes，NPR），其与拟南芥中 NPR1 基因功能相近，是诱导抗病网络中关键位点，
可有效调节下游 PR 基因家族（如 PR1、PR2 和 PR5）的转录以合成 PR 蛋白（Dong，2004；Le Henanff
et al.，2011）；而葡萄果实中的 PR1 和 PR2 基因经转录和翻译后可形成几丁质酶和 β–1,3–葡聚糖
酶，从而赋予果实抗病性（Le Henanff et al.，2011）；白藜芦醇及其脱氢二聚体是葡萄果实中最主要
的芪类植保素，两者含量可直接反映果实抗病能力（Sarig et al.，1997）。
隐地蛋白作为隐地疫霉分泌产生的蛋白类激发子，可显著诱导植物悬浮细胞的超敏反应并提升
胞内防卫基因的表达（Keller et al.，1999；Dahan et al.，2009）。本研究中，将隐地蛋白添加进葡萄
细胞悬浮培养基以模拟果实的病原菌接种过程。结果显示，单一 10 μmol · L-1 MeJA 处理在整个培养
期间对葡萄悬浮细胞 H2O2 生成量、植保素含量以及 VvNPR1.1、PR1 和 PR2 基因表达丰度均未有显
著影响；单一隐地蛋白处理则明显诱导了葡萄悬浮细胞 H2O2 迸发和植保素的合成，同时胞内
VvNPR1.1 基因表达丰度也显著高于对照水平，并伴随着 PR1 和 PR2 基因表达量的提升；经 MeJA
处理的葡萄悬浮细胞在添加隐地蛋白后，其细胞内植保素含量和抗病相关基因表达丰度的变化趋势
与单一隐地蛋白处理细胞基本一致，但其防卫反应水平则在整个培养期间均显著高于单一隐地蛋白
处理水平。考虑到 SA 介导的植物 SAR 反应是通过 PR 基因表现出抗病性，因此 PR 基因的表达可
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作为 SAR 反应的重要指针（Durrant & Dong，2004）。由此推测，单一隐地蛋白及其复合 MeJA 处理
诱导的葡萄悬浮细胞防卫反应可归因于SAR反应。单一MeJA处理未能诱导葡萄悬浮细胞防卫反应；
但当悬浮培养基中存在隐地蛋白时，MeJA 却可诱导葡萄悬浮细胞展现较单一隐地蛋白处理更为显
著的防卫反应，这说明 MeJA 并不能够直接激发葡萄细胞活性氧迸发、PR 基因表达和植保素合成，
但在病原激发子存在情况下可更强烈的激活这些防卫反应。这些结果与近期对杨梅果实所做研究的
结论（Wang et al.，2014）基本一致：MeJA 不能直接诱导杨梅果实抗病反应，但经 MeJA 处理的果
实在接种橘青霉（Penicillium citrinum）后，果实内抗病相关酶活性和总酚含量迅速上升，展现出了
较强的抗病性。因此，依据 Priming 的“防御准备过程”概念，MeJA 诱导葡萄悬浮细胞防卫反应的
机制可归因于 Priming 反应而不是直接诱导作用，即经 MeJA 处理的葡萄细胞只在受到病原激发子
胁迫时才会展现出强烈的 SAR 反应。
从细胞代谢活动的角度来说，防卫反应可使植物细胞正常的物质和能量代谢趋向于逆境响应，
从而打破细胞正常的代谢平衡，造成不可逆的物质和能量消耗，因此易造成植物生长适合度的下降
（Cipollini et al.，2003）。例如，BTH 处理或 200 mg · L-1 的 BABA 处理可有效诱导拟南芥 PR 基因
的表达，但同时也降低了拟南芥生长速度和制种率（van Hulten et al.，2006）；作者先期研究也显示，
高浓度 MeJA 处理可有效诱导葡萄果实抗病反应进而抑制了果实贮藏期间的腐烂率的上升，同时也
导致了果实可溶性糖含量和抗氧化活性的下降（Wang et al.，2015）。本研究中，葡萄悬浮细胞在
培养期间展现出较强 SAR 防卫反应时，其细胞鲜质量和干质量的增长速度明显减慢，说明防卫反应
的激活显著抑制了细胞生长，进而可能影响糖分积累和次生代谢产物合成。经单一 MeJA 处理的葡
萄悬浮细胞生长量在整个培养期间与对照相比无显著差异，而只在受到隐地蛋白激发并展现出防卫
反应时才出现细胞生长减慢的现象。这说明，MeJA 诱导葡萄悬浮细胞的 Priming 反应是一种较为
“经济”的防卫机制，即只在病原激发子存在时才展现出防卫反应，避免未受病害胁迫时启动防卫
反应从而造成不必要的物质消耗。因此，认为 MeJA 诱导的葡萄悬浮细胞 Priming 反应是一种可有
效平衡防卫反应和细胞物质消耗的诱导抗性机制，但 Priming 反应的具体信号传导以及物质代谢机
理仍有待后续研究。
4 结论
MeJA 处理不能直接诱导葡萄悬浮细胞的防卫反应，但可诱导 Priming 反应，从而在细胞受到
病原激发子胁迫时展现更强的防卫反应。经 MeJA 诱导形成 Priming 反应对葡萄悬浮细胞生长无显
著影响，暗示 Priming 反应是一种可有效平衡防卫反应和细胞适应度损失的诱导抗性机制。

References
Ayala-Zavala J F，Wang S Y，Wang C Y，González-Aguilar G A. 2005. Methyl jasmonate in conjunction with ethanol treatment increases antioxidant
capacity，volatile compounds and postharvest life of strawberry fruit. European Food Research and Technology，221：731–738.
Bakker P A H M，Doornbos R F，Zamioudis C，Berendsen R L，Pieterse C M J. 2013. Induced systemic resistance and the rhizosphere microbiome.
The Plant Pathology Journal，29：136–143.
Beckers G J M，Conrath U. 2007. Priming for stress resistance：From the lab to the field. Current Opinion in Plant Biology，10：425–431.
Bostock R M. 2005. Signal crosstalk and induced resistance：Straddling the line between cost and benefit. Annual Review of Phytopathology，43：
545–580.
Cao S F，Zheng Y H，Yang Z F，Tang S S，Jin P，Wang K T，Wang X M. 2008. Effect of methyl jasmonate on inhibition of Colletotrichum acutatum
Wang Kai-tuo，Liao Yun-xia，Di Hua-tao，Han Lin，Zheng Yong-hua.
An investigation on the mechanism involved in defense response induced by methyl jasmonate in grape cell suspensions.
1232 Acta Horticulturae Sinica，2015，42 (7)：1225–1232.
infection in loquat fruit and the possible mechanism. Postharvest Biol Technol，49：301–307.
Cipollini D，Purrington C B，Bergelson J. 2003. Costs of induced responses in plants. Basic and Applied Ecology，4：79–89.
Conrath U，Beckers G J M，Flors V，García-Agustín P，Jakab G，Mauch F，Newman M，Pieterse C M J，Poinssot B，Pozo M J，Pugin A，
Schaffrath U，Ton J，Wendehenne D，Zimmerli L，Mauch-Mani B. 2006. Priming：Getting ready for battle. Molecular Plant-Microbe
Interactions，19：1062–1071.
Creeman R A，Mullet J E. 1997. Biosynthesis and action of jasmonate in plants. Annual Review of Plant Biology，48：355–381.
Dahan J，Pichereaux C，Rossignol M，Blanc S，Wendehenne D，Pugin A，Bourque S. 2009. Activation of a nuclear-localized SIPK in tobacco cells
challenged by cryptogein，an elicitor of plant defence reactions. Biochem Journal，418：191–200.
Desmond O J，Edgar C I，Manners J M，Maclean D J，Schenk P M，Kazan K. 2006. Methyl jasmonate induced gene expression in wheat delays
symptom development by the crown rot pathogen Fusarium pseudograminearum. Physiological and Molecular Plant Pathology，67：171–179.
Dong X. 2004. NPR1，all things considered. Current Opinion in Plant Biology，7：547–552.
Durrant W E，Dong X. 2004. Systemic acquired resistance. Annual Review of Phytopathology，42：185–209.
Keller H，Pamboukdjian N，Ponchet M，Poupet A，Delon R，Verrier J L，Roby D，Ricci P. 1999. Pathogen-induced elicitin production in transgenic
tobacco generates a hypersensitive response and nonspecific disease resistance. Plant Cell，11：223–235.
Le Henanff G，Farine S，Kieffer-Mazet F，Miclot A，Heitz T，Mestre P，Bertsch C，Chong J. 2011. Vitis vinifera VvNPR1.1 is the functional ortholog
of AtNPR1 and its overexpression in grapevine triggers constitutive activation of PR genes and enhanced resistance to powdery mildew. Planta，
234：405–417.
Martinez-Esteso M J，Sellés-Marchart S，Vera-Urbina J C，Pedreño M A，Bru-Martinez R. 2009. Changes of defense proteins in the extracellular
proteome of grapevine（Vitis vinifera cv. Gamay）cell cultures in response to elicitors. Journal of Proteomics，73：331–341.
Patterson B D，MacRae E A，Ferguson I B. 1984. Estimation of hydrogen peroxide in plant extracts using titanium. Analytical Biochemistry，139：
487–492.
Sarig P，Zutkhi Y，Monjauze A，Lisker N，Ben-Arie R. 1997. Phytoalexin elicitation in grape berries and their susceptibility to Rhizopus
stolonifer. Physiological and Molecular Plant Pathology，50：337–347.
Schirra M，D’Aquino S，Cabras P，Angioni A. 2011. Control of postharvest diseases of fruit by heat and fungicides：Efficacy，residue levels，and
residue persistence. A review. Journal of Agricultural and Food Chemistry，59：8531–8542.
Torres M A. 2010. ROS in biotic interactions. Physiologia Plantarum，138：414–429.
van Hulten M，Pelser M，van Loon L C，Pieterse C M，Ton J. 2006. Costs and benefits of priming for defense in Arabidopsis. Proceedings of the
National Academy of Sciences，104：5602–5607.
Wang K T，Jin P，Cao S F，Shang H T，Yang Z F，Zheng Y H. 2009. Methyl jasmonate reduces decay and enhances antioxidant capacity in Chinese
bayberries. Journal of Agricultural and Food Chemistry，57：5809–5815.
Wang K T，Jin P，Han L，Shang H T，Tang S S，Rui H J，Duan Y F，Kong F Y，Kai X，Zheng Y H. 2014. Methyl jasmonate induces resistance
against Penicillium citrinum in Chinese bayberry by priming of defense responses. Postharvest Biology and Technology，98：90–97.
Wang K T，Liao Y X，Kan J Q，Han L，Zheng Y H. 2015. Response of direct or priming defense against Botrytis cinerea to methyl jasmonate
treatment at different concentrations in grape berries. International Journal of Food Microbiology，194：32–39.
Wang Kai-tuo，Zheng Yong-hua，Di Hua-tao，Ma Li，Lu Xia，Huang Ke. 2014. Effect of defense responses induced by BTH treatment on sucrose
metabolism in grape cell suspensions. Journal of Fruit Science，31 (1)：66–71. (in Chinese)
汪开拓，郑永华，狄华涛，马 莉，卢 霞，黄 珂. 2014. BTH 处理诱导葡萄悬浮细胞防卫反应对其蔗糖代谢的影响. 果树学报，31 (1)：
66–71.
Wang Kai-tuo，Zheng Yong-hua，Tang Wen-cai，Li Ting-jun，Zhang Qing，Shang Hai-tao. 2012. Effects of methyl jasmonate treatment on levels of nitric
oxide and hydrogen peroxide and phytoalexin synthesis in postharvest grape berries. Acta Horticulturae Sinica，39 (8)：1559–1566. (in Chinese)
汪开拓，郑永华，唐文才，李廷君，张 卿，尚海涛. 2012. 茉莉酸甲酯处理对葡萄果实 NO 和 H2O2 水平及植保素合成的影响. 园艺学
报，39 (8)：1559–1566.
Wang S Y，Bowman L，Ding M. 2008. Methyl jasmonate enhances antioxidant activity and flavonoid content in blackberries（Rubus sp.）and
promotes antiproliferation of human cancer cells. Food Chemistry，107：1261–1269.
Zhang W，Curtin C，Kikuchi M，Franco C. 2002. Integration of jasmonic acid and light irradiation for enhancement of anthocyanin biosynthesis in
Vitis vinifera suspension cultures. Plant Science，162：459–468.