水楊酸(salicylic acid，SA)化學(xué)名稱鄰羥基苯甲酸，一種廣泛存在于植物中的一類小分子酚類物質(zhì)，是苯丙氨酸代謝途徑的中間產(chǎn)物，屬于肉桂酸的衍生物。參與植物的蒸騰、種子萌發(fā)、開花、結(jié)實、氣孔關(guān)閉、產(chǎn)熱等多種生理生化過程；誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗病、抗鹽、耐冷等多種生理性狀，還可參與植物細(xì)胞線粒體抗氰呼吸和非磷酸化途徑，提高植物體內(nèi)茉莉酸代謝水平。
一．水楊酸的作用機制
1．水楊酸誘導(dǎo)植物抗病機制
植物體內(nèi)水楊酸受體蛋白基因與過氧化物酶基因高度同源, 外源水楊酸進入體內(nèi)可以直接激活許多與抗性有關(guān)的酶系統(tǒng)活性; 同時水楊酸還參與植物體內(nèi)茉莉酸代謝調(diào)節(jié), 后者可增強植物對多種脅迫的抗逆能力 。許多研究還表明, 水楊酸能顯著提高SOD的活性, 抑制CAT(過氧化氫酶)、APX (抗壞血酸過氧化物酶)活性; SOD 活性提高能促使植物體內(nèi)H2O2 大量生成, 而CAT、APX是植物體內(nèi)重要的H2O2 的清除劑, 通過與水楊酸結(jié)合, 其活性被抑制, 從而導(dǎo)致H2O2 積累。H2O2 誘導(dǎo)植物細(xì)胞過敏性壞死反應(yīng), 同時還對微生物有直接的毒性 。H2O2 還參與細(xì)胞壁蛋白(如富經(jīng)糖蛋白)的氧化交聯(lián)和木質(zhì)素的形成, 木質(zhì)素能加固細(xì)胞壁, 作為一種結(jié)構(gòu)性防御屏障, 起阻止微生物進一步侵染的作用 。
2．水楊酸誘導(dǎo)植物耐冷機制
低溫脅迫條件下, 水楊酸可在細(xì)胞膜的疏水區(qū)積累, 影響與膜相關(guān)的一系列生理生化反應(yīng) 。外源水楊酸可提高水稻種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)等活力指標(biāo), 這與低溫脅迫條件下, 水楊酸可提高水稻胚乳內(nèi)淀粉酶、蛋白酶活性及可溶性糖含量有關(guān)?？扇苄晕镔|(zhì)含量的升高帶來兩方面的效應(yīng): 一是為新物質(zhì)的合成和積累提供充分的底物; 二是提高細(xì)胞內(nèi)溶質(zhì)的濃度, 降低細(xì)胞中溶質(zhì)滲透勢, 提高其滲透調(diào)節(jié)作用, 緩解因冷害脅迫給細(xì)胞帶來的生物物理和生物化學(xué)變化，如生物膜相變、電解質(zhì)外滲，從而相對提高耐冷性。
3．水楊酸誘導(dǎo)植物耐鹽機制
抗性植物在接觸A13＋后不久(數(shù)分鐘至數(shù)小時)能專一性地從根尖內(nèi)分泌出有機酸，如檸檬酸、草酸、蘋果酸，根尖1～2cm區(qū)域被證明為是有機酸分泌的主要部位。從根系分泌的有機酸能與根際的A13+結(jié)合，形成無毒性的螯合物，從而減輕了鋁對根際細(xì)胞的毒害。
二．水楊酸在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的合理應(yīng)用
水楊酸價格低廉、無毒無害、使用非常方便，而且其無毒害的特點符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢，所以可以廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)中，此外，還可將水楊酸作添加成分制成農(nóng)用制劑，提高作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)，提高作物抗性，增強農(nóng)產(chǎn)品在市場的競爭力。
以下是它的一些用途：
1．水楊酸誘導(dǎo)開花：水楊酸與誘導(dǎo)開花有關(guān)，如今被證實能為水楊酸誘導(dǎo)開花的植物有幾十種，其中對許多有觀賞價值植物的誘導(dǎo)開花作用，為園藝植物的生理調(diào)控提供了新的思路。
2．促進作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)：低濃度水楊酸處理作物，合成代謝顯著加強，粒重粒數(shù)增加，產(chǎn)量提高，品質(zhì)改善。
3．外施水楊酸可提高作物對逆境的抗性和耐性：多數(shù)植物包括水稻、玉米、小麥、油菜、番茄、菜豆、黃瓜、大蒜、大豆、甜菜和煙草等，在施用了水楊酸后對提高作物的抗鹽、抗旱、抗寒，都有一定的作用。
4．提高作物耐冷性：早稻苗期易受低溫冷害危害，外源水楊酸能夠降低低溫脅迫對水稻的傷害，在4℃冷害條件下。低濃度(15mol／L)時抑制發(fā)芽。 水楊酸溶液可提高黃瓜四葉期的幼苗對高溫脅迫的抗性，50mmol／L的效果最優(yōu)，濃度升高，則對高溫脅迫的緩解作用減少。
.5．提高水果的貯藏性：水楊酸處理蘋果后，細(xì)胞膜透性和丙二醛含量均降低，呼吸速率明顯下降，果實衰老推遲。對梨、桃、柑桔等水果的研究也有類似的結(jié)果。這可能與水楊酸能抑制乙烯的生成有關(guān)．對馬鈴薯進行水楊酸處理觀察乙烯的產(chǎn)生，證明水楊酸對乙烯抑制作用與水楊酸濃度、溫度及薯塊生理狀態(tài)有關(guān)。
6．對鮮切花保鮮作用：水楊酸對鮮花保鮮有一定的作用，并能夠明顯抑制細(xì)菌的生長。月季經(jīng)處理后花朵開放時間顯著延長。多數(shù)鮮切花表現(xiàn)相似的結(jié)果，但也有例外，如康乃馨切花加入水楊酸后，植保素合成完全被抑制，切花對霉菌感染失去抗性。
7．誘導(dǎo)水稻不育系閉穎：提高雜交種種子活力 2mmol／L茉莉酸甲酯(MeJA)顯著誘導(dǎo)水稻開穎，雜交制種輔以人工授粉，能加大的提高結(jié)實率。但裂穎率的升高，使水稻雜交種子的種子活力嚴(yán)重降低；研究發(fā)現(xiàn)，1mmol／L水楊酸能逆轉(zhuǎn)MeJA誘導(dǎo)的水稻開穎，而MeJA再次處理能解除水楊酸對不育系開穎的抑制效應(yīng)。如在水稻雜交制種生產(chǎn)上，授粉結(jié)束后，施用水楊酸可極大地提高水稻雜交種的活力及種子的耐儲性，減少損失。如果能開發(fā)水楊酸新產(chǎn)品，用于水稻雜交制種，將有很好的市場前景。
