SA和MeJA处理对‘鬼椒王’果实胎座辣椒素类物质含量的影响

材料，通过对不同浓度MeJA和SA处理前后辣椒果实胎座各发育阶段辣椒素和二氢辣椒素含量的测定，研究辣椒素和二氢辣椒素含量变化规律。

1  材料与方法

1.1  材料

1.1.1  试验材料和处理方法   ‘鬼椒王’（Capsicum frutescens L. var. grossum L. H. Bailey），印度魔鬼椒的一个栽培种。2013年10月种植于海南大学园艺试验基地，按照露地栽培方式进行田间管理。SA和MeJA分别配成1、1.5、2.5、3.5、5.0 mmol/L的溶液，以纯水喷施作对照，在初花期和盛花期喷洒整株植株，重复处理5次，每重复间隔5 d。取花后10～50 d辣椒胎座，50 ℃干燥6 h，粉碎过筛后置于干燥器中保存备用。

1.1.2  试剂   水杨酸（SA）;茉莉酸甲酯（MeJA），C13H20O3，Methyl Jasmonate，95%;辣椒素标样，Capsaicin，C18H27NO3，≥99.0%（HPLC）;二氢辣椒素标样，Dihydrocapsaicin，C18H29NO3，≥97.0% （HPLC）。以上试剂均购至Sigma公司。甲醇（色谱纯，Tedin公司）。其他试剂为分析纯。

1.2  试验方法

1.2.1  辣椒素类物质的提取   取新鲜‘鬼椒王’果实胎座，于50 ℃干燥6 h，粉碎后过80目筛，置于干燥器中保存备用。称取辣椒粉0.2 g，置于碘量瓶中，加入精密量取的70%乙醇溶液2.0 mL，盖上盖子并用封口膜封口后，超声处理50 min。用0.45 μm滤膜过滤后分装至1.5 mL离心管备用。

1.2.2  辣椒素、二氢辣椒素的测定   采用高效液相色谱系统（HTTACHI L 2 000）进行测定。色谱条件为：色谱柱为Diamonsil C18柱（4.6 mm×250 mm，5 μm），体积比70 ∶ 30甲醇-水流动相，流速1.0 mL/min，UV检测波长280 nm，柱温为室温，进样量10 μL。

1.2.3  辣椒素、二氢辣椒素的分析   制作标准曲线：制备0.001、0.005、0.01、0.025、0.05、0.075、0.1 g/L浓度的辣椒素和二氢辣椒素对照品溶液，分别精密吸取10 μL注入色谱仪，重复进样两次，测定峰面积积分值。以质量浓度为横坐标，峰面积积分值为纵坐标，绘制标准曲线。标准曲线回归方程为：辣椒素：y=3 876 205.61x-3 018.66（R=0.99）;二氢辣椒素y1=26 699 513.76x1-47 887.01（R12=0.99）。

2  结果与分析

2.1  辣椒素和二氢辣椒素出峰结果

如图1所示，HPLC检测辣椒素、二氢辣椒素标样的色谱图出峰时间分别为9.5 min和12.5 min左右，待测样品的出峰时间与之一致，故本试验采取的保留时间16 min。

相同处理条件下，以40 d的峰面积值最大。SA处理的辣椒植株，浓度1.5 mmol/L的处理峰面积值最大，1.0 mmol/L次之，比2.5 mmol/L略大，但均比对照大，5.0 mmol/L的处理最小，与3.5 mmol/L的接近。MeJA处理的辣椒植株，浓度2.5 mmol/L的处理峰面积值最大，10、20、30 d 1.5 mmol/L处理的峰面积值较大，40、50 d 1.0 mmol/L处理的峰面积值较大，均比对照大。5.0 mmol/L的处理峰面积值最小。

2.2  不同处理后辣椒素类物质含量的动态变化

不同处理后的辣椒素类物质积累的过程基本一致，在10～20 d缓慢积累，30～40 d（青果至转红期）合成急剧增加，在40 d左右（即果实转红期），达到最高，之后又都有减少（图2）。

如图3所示，1.5 mmol/L SA和2.5 mmol/L MeJA处理的辣椒植株，其果实胎座辣椒素和二氢辣椒素的含量几乎在各个时期时较其它处理都高，且花后40 d时辣椒素含量达到最大值，分别为98.400 mg/g和116.181 mg/g，显著高于对照的71.375 mg/g。1.0 mmol/L SA处理下，40 d的胎座辣椒素含量与对照相比差别不显著，二氢辣椒素的含量有显著的提高。2.5 mmol/L SA处理下，花后40 d的胎座辣椒素和二氢辣椒素含量相比对照来说，有显著的减少。更高浓度的SA（3.5 mmol/L和5.0 mmol/L）处理减少更为显著。1.0 mmol/L MeJA、1.5 mmol/L MeJA和3.5 mmol/L MeJA处理条件下的果实胎座辣椒素和二氢辣椒素含量在花后40 d时均比对照高。1.0 mmol/L MeJA和3.5 mmol/L MeJA处理条件下的辣椒植株其胎座辣椒素和二氢辣椒素含量在花后40 d时基本相同，1.0 mmol/L MeJA处理相比之下略高。1.5 mmol/L MeJA处理测得的各个时期辣椒素和二氢辣椒素含量都较高。5.0 mmol/L MeJA处理与其他浓度MeJA处理相比，辣椒素和二氢辣椒素含量都明显降低，尤其在35～50 d最为明显。

‘鬼椒王’果实胎座辣椒素和二氢辣椒素的含量在40 d后均有下降，就40～50 d的下降趋势看，1.0 mmol/L和1.5 mmol/L SA下降幅度均比对照和同浓度的MeJA小，2.5 mmol/L、3.5 mmol/L及5.0 mmol/L的SA处理下降幅度均比对照大。而所有不同浓度MeJA处理的辣椒植株，其下降幅度均比对照大。对照组辣椒素比二氢辣椒素在40 d后的下降幅度大，二氢辣椒素较稳定。

3  讨论与结论

宏观上，辣椒果实中的辣椒素类物质含量因辣椒品种、果实发育时期、部位不同而差异较大，辣椒素类物质积累高峰期出现的早晚因品种而异，与其遗传特性有关[4]。微观上，辣椒果实的辣椒素类物质含量受合成与降解两方面的共同影响[10]。对‘鬼椒王’这一极辣辣椒品种而言，辣椒素和二氢辣椒素积累高峰期均出现在40 d左右，即果实转红期。转红期至成熟期略有降低是受到辣椒素类物质合成减少和降解增多的共同影响，不能单一而论。

茉莉酸甲酯（MeJA）和水杨酸（SA）都是广泛存在于植物体内的一类化合物，在植物细胞中起信号转导作用，对多种次生代谢产物的合成具有诱导作用[11]。研究者发现SA可提高悬浮细胞中辣椒素的含量，转录因子WRKY能对水杨酸及其功能类似物产生应答[10]。胡文忠等研究发现，适宜浓度茉莉酸甲酯处理有利于提高PAL活性，但当茉莉酸甲酯浓度过高时，会抑制PAL的活性[12]。邓明华等研究发现茉莉酸类物质能诱导苯丙氨酸转氨酶（PAL）等与抗逆相关的基因表达[13]。AN Yu等在研究茉莉酸甲酯（MeJa）和水杨酸甲酯（MeSa）诱导植物叶片内酚酸含量的差异时，发现熏蒸后的黑杨叶片内香豆酸、咖啡酸、阿魏酸和苯甲酸含量均增加[14]。推测认为，MeJA和SA同样能诱导辣椒素合成中间物质对香豆酸、咖啡酸和阿魏酸含量的增加。

Sudha和Ravishankar在分别单独和共同培养小米椒细胞悬浮液的试验中发现，SA和MJ这2个信号化合物均能提升辣椒素的积累。MeJA能抑制植物生长，减少植物生物量的生成[15-16]。外源喷施适当浓度的MeJA和SA能够显著增加辣椒素类物质的积累，以1.5 mmol/L SA和2.5 mmol/L MeJA效果最为显著。具体来说，茉莉酸甲酯对辣椒果实辣椒素含量增加有显著效果，但在种植过程中也发现，喷施了高浓度茉莉酸甲酯的植株后期衰老加快，植株长势较弱。这也许解释了MeJA处理的‘鬼椒王’植株其果实胎座辣椒素含量在40～50 d的下降幅度大的原因。对以生长量为生产目标的植株，茉莉酸甲酯对其生长的抑制及生育期的缩短，在一定程度上限制了其在植物中的应用。但生育期的缩短，可以减少生产成本，这在一定程度上抵消了茉莉酸甲酯抑制作用带来的负面影响[17]。低浓度（1.0、1.5 mmol/L）的SA处理的植株其生育期延长，辣椒素类物质后期下降缓慢，果实胎座辣椒素类物质含量在50 d时仍能保持较高的水平，因而延长了采收期。单看低浓度SA处理的二氢辣椒素在转红期至红果期含量下降幅度不大，比较稳定，与对照组一致，而10～40 d时的上升幅度比对照组大。这在以往的研究中对二氢辣椒素的合成涉猎很少。高浓度（2.5、3.5、5.0 mmol/L）的SA处理辣椒素含量后期下降幅度显著增大，这也许是由于高浓度SA处理对辣椒素植株生长有损害，抑制生长导致的。对于以辣椒素类物质为生产目标的辣椒品种来说，选取低浓度MeJA处理并在辣椒素积累最多时（40 d）采收是可行的。但考虑到节约成本和采收时间的宽裕性，由于MeJA的价格较高，不适宜大面积应用，且后期辣椒素类物质下降较快，虽然处理效果比SA处理好，但相差不大，因此在实际生产中，建议采用低浓度SA处理以获得高浓度辣椒素类物质。当然，使用时也要根据各自实际需要条件，权衡两者利弊，合理选择。

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doi  10.3969/j.issn.1000-2561.2015.10.011