17年专攻虎皮病把副业干成主业|陕西省_新浪科技

酥梨的虎皮病。

■本报记者严涛

与惠伟的采访地点约在了陕西师范大学家属区东门外。惠伟一坐下，就拿出手机里她路过水果摊位时拍摄的几张照片。“你看，这就是梨和苹果得了虎皮病的典型症状，只不过不是很严重，降价还有人买，但如果再放几天，可能就没法儿卖了。”

惠伟与虎皮病的结缘，始于17年前一位冷库老板的“100万元”求助。惠伟是陕西师范大学生命科学学院教授和西部果品资源高值利用教育部工程研究中心的研究人员。近期，她带领团队的教授王国栋等，联合中国工程院院士、南京农业大学教授张绍铃团队，在《园艺研究》在线发表研究成果，揭示了砀山酥梨虎皮病发病过程中的细胞程序性死亡（PCD）现象，并进一步证明梨中的挥发性物质通过诱导表皮细胞的PCD，导致砀山酥梨虎皮病的发生。

这项研究对解决国内梨和苹果贮藏保鲜过程中高发的虎皮病问题意义重大，尤其对于陕西这样的梨和苹果种植大省，将起到重要作用。

把虎皮病发病机理研究向前推

虎皮病是梨和苹果在贮藏中后期发生的一种常见生理性病害，果实表皮形成不规则的褐色或烟黑色斑块，就像老虎身上的花纹一样，因此叫虎皮病，在梨上也叫黑皮病。因虎皮病破坏了果实的外观形象，使其失去商品价值，给产业造成了巨大的经济损失。虽然有大量研究报道，但截至目前，其发病机理尚未完全阐明。

“就像人类患糖尿病一样，虎皮病是一种生理性病害，并不是微生物侵染造成的，因此不能用杀菌剂那样的农药防治。”惠伟介绍说。

“为什么不进冷库的果实不得这个病，经过长期冷藏的果实才会患病？”惠伟解释说，梨和苹果之所以会得虎皮病，既与低温有关，也与水果本身的衰老有关。果实在成熟过程中产生的6-甲基-5-庚烯-2-酮（MHO）是挥发性物质，在常温环境下可以从果皮挥发出去。如果在冷库中，由于果肉、果皮和外部环境的温度差，MHO挥发不掉，就聚集在果皮上引起虎皮病。

惠伟说，PCD不同于一般的坏死，是细胞遇到内外环境因子胁迫时，启动受基因调控的自杀性保护措施。比如，桃叶的细菌性穿孔病发病时，细菌侵染部位周围几层细胞会死亡，从而防止细菌进一步扩大侵染范围，因此形成了小米粒大小的穿孔。

对虎皮病的研究已经持续了大约100年。“之前学界一直认为共轭三烯可能是虎皮病的直接致病因子，直到2016年，我们团队在国际期刊《采后生物学与技术》发文首次证明了MHO是更直接的梨虎皮病致病因子。”论文第一作者、在陕西师范大学从事博士后研究的牛军鹏告诉《中国科学报》。

而PCD作为生物体适应内外环境的有序性死亡方式，其发生受关键基因的调控。2019年，山东农业大学教授张元湖团队发现，在苹果虎皮病发病过程中，PCD相关基因的表达存在显著性差异。当时惠伟团队就联想到，PCD相关基因的变化可能与MHO含量有关，但业内并没有相关研究。

随后，惠伟团队联合张绍铃团队，通过生理学、细胞学和分子生物学等多种研究手段，得出了两个结论。一是发现了虎皮病发生过程是PCD，并且提供了完整的证据链。二是发现果实冷藏过程中释放的MHO，通过诱导果皮PCD，导致梨果实虎皮病的发生。

此外，团队发现了3个PbrWRKY转录因子调控PCD相关基因的表达水平，未来可以作为虎皮病抗病育种的分子标记，有望在不改变梨品种性状的前提下，培育抗虎皮病的新品种。

“20字方针”预防发病

虎皮病的一个特点是，在冷库内很少发病，出库后一周内出现大暴发。惠伟说，目前针对虎皮病还没有好的预测办法，但预防发病是关键。建议果农最晚在采收后尽快采取措施，等到发病就来不及了。

多年的研究让惠伟对全国各地的梨了如指掌，她总结出一套预防虎皮病的“20字方针”——“适时采摘、保鲜处理、快速降温、定期通风、定期质检”。大部分措施不用增加冷库投入，只需改变操作方式就可以达到控制虎皮病的基本效果。

如果梨在20℃条件下放置1周到10天没有发病，说明基本上不会发病。如果100颗梨中有2颗发病，那就必须尽快出售，避免损失。惠伟补充说：“采收时间也有讲究，比如陕西蒲城的梨本应9月中旬采收，但很多果农8月中旬就抢收了，这时梨还没有完全成熟，梨表面起保护作用的蜡质还没有形成，这样不合适。除此之外，衰老也是虎皮病发生的原因之一，因此梨也不能收得太晚。采后要用保鲜剂处理，防止MHO形成。”

朝着一个方向“深挖”

从2007年至今，惠伟研究梨和苹果的虎皮病已有17年，发表相关学术论文30余篇，授权发明专利两个，荣获陕西省科技进步奖一项。在这个领域耕耘久了，很多人几乎忘记了惠伟本是一位猕猴桃专家，研究虎皮病只是她的“副业”。

1988年，惠伟进入陕西省苹果气调保鲜技术研究中心工作。因为梨和苹果气调保鲜已经是国际上研究成熟的技术，惠伟的研究重点就放在猕猴桃上。“我对陕西猕猴桃主产区周至和眉县的每个村村寨寨，比对我的老家都熟悉。”

后来发生的一件事让惠伟改变了研究方向。

2007年，陕西梨主产区蒲城县忽然暴发大面积虎皮病。当地一位冷库老板通过多位农业专家联系到惠伟，提出愿意拿出100万元，希望在3个月内解决虎皮病。“我当时告诉他，就算拿出1000万元，我3个月内也做不出来，至少需要3年时间。”没想到这一做就快20年。

“正如张绍铃院士所说，科学研究是一个长期、艰苦和枯燥的过程，需要坐得住‘冷板凳’，不能随波逐流、追求热点。”惠伟说。

从那时开始，惠伟的研究方向就发生了转变，从侧重植物生理学理论研究，到围绕陕西水果产业发展解决果农难题。这次的论文发表，可以看作是惠伟在虎皮病研究“长跑”中的又一次阶段性突破。

惠伟觉得，能在这个领域深耕，一定程度上得益于工作经历和同行交流。“我最初在陕西省苹果气调研究中心工作，对冷库的结构很熟悉，对冷库管理和生产操作过程也很了解。”追着热点领域研究的人不少，而惠伟则抓住生产中存在的问题不放，并与多家科研单位的研究人员合作，发表了一系列成果。

如今，作为陕西省苹果技术体系的岗位专家，惠伟仍坚持到冷库与技术人员、果商交流，进冷库检测温度等技术指标，抽样检查果实品质，以期及时发现问题，并具体指导冷库的操作细节。她觉得，只有深入贮藏保鲜一线，通过观察生产中存在的现象，才能印证研究思路。只有看得多才能思考得多。

多年来，常有同行问惠伟：“你还在做虎皮病研究吗？”“我的原则就是解决生产中存在的主要问题，而且一旦抓住了这个问题，就不要轻易放弃。朝着一个方向挖下去，挖到足够深，‘水’自然就会出来。”惠伟说。