在 現代農業關乎我們的切身利益。為了生產優質食品，減少損失，並以尊重環境和人類健康的方式進行，同時促進… 對乾旱的自然適應問題在於，傳統的化學工具越來越有限，會導致病原體產生抗藥性，也不符合永續發展的新要求。
在這種情況下， 天然誘導劑已成為重要的資產。 這些化合物能夠有效防治病蟲害和逆境，而無需過度依賴合成農藥。它們並非直接殺死病原體，而是「訓練」植物，激活其防禦系統，使其更好地應對真菌、細菌、病毒、昆蟲以及乾旱、寒冷、鹽鹼等非生物因素。
什麼是自然誘導劑？它們為什麼如此有趣？
當我們談到誘發因素時，我們指的是… 能夠觸發植物內部防禦機制的分子它們可以來自植物萃取物、真菌、細菌、細胞壁、次級代謝物、植物激素，甚至無機化合物和物理刺激。它們並非傳統意義上的肥料或殺菌劑，儘管有些肥料或殺菌劑也屬於此類。 天然殺菌劑 應用於苗床和生態管理。
在某些情況下，它們扮演著…的角色 植物病原體識別中的中間體它們與細胞膜上的特定受體結合，進而觸發訊號級聯反應，影響數百個與防禦相關的基因的表達。其結果是產生一種「免疫警戒」狀態，這種狀態通常會持續到最初給藥點之後。
根據其來源，誘導劑通常分為以下幾類： 內生的和外生的內源性化合物是指植物本身產生的片段或分子，例如受損或壓力後釋放的細胞壁碎片。外源性化合物則來自病原體（真菌、細菌、病毒的碎片）、有益微生物、植物萃取物或外部施用的化學物質。
另一個常用的標準是其性質： 生物和非生物誘導劑生物因素包括細胞壁中的複合碳水化合物、寡糖、蛋白質、酵素和脂肪酸（如花生四烯酸）。非生物因素包括金屬鹽、紫外線輻射、低溫、無機化合物（如矽酸鈉）以及氣體（如臭氧和二氧化碳）。2 甚至包括熱療或脈衝光等物理治療。
重要的是，在誘導劑的作用下，植物進入了一種狀態 獲得性系統性抗藥性（SAR）或誘導性系統性抗藥性（ISR）在這種狀態下，防禦機制被激活或“預先充能”，因此當真正的病原體到來時，即使在沒有直接治療的器官中，反應也會更快、更強烈、更有效。
誘導免疫的工作原理：SAR、ISR 和關鍵荷爾蒙通路
植物的防禦機制主要分為兩個層次： 預先形成的（構成性的）防禦和誘導性的防禦預先形成的屏障是那些已經「標準」存在的物理和化學屏障：蠟質角質層、表皮厚度、毛狀體、角質層成分、氣孔和皮孔的特徵，或萜烯、生物鹼、酚類或皂苷等物質的存在。
誘導防禦機制只有在植物偵測到攻擊或脅迫刺激時才會啟動。此時，所謂的 過敏反應（HR）感染部位發生的局部細胞死亡，是由離子流的快速變化、磷酸化/去磷酸化以及活性氧（ROS，例如H₂O）的大量產生所驅動的。2O2 以及超氧自由基，同時一氧化氮（NO）增加。
這種反應限制了病原體的擴散，並伴隨著以下物質的合成： 植物抗毒素和其他防禦性代謝物這些物質包括酚類、木質素、單寧、黃酮類化合物、硫代葡萄糖苷、葡聚醣酶、幾丁質酶、凝集素、萜類化合物、生物鹼和皂苷等。在抗蟲植物中，也會累積幹擾害蟲生長和繁殖的化合物。
誘導者正是利用了這個系統： 它們模擬了攻擊的存在，但病原體實際上並沒有造成損害。這樣，植物就能提早啟動自身的防禦機制，降低未來的脆弱性。因此，建議在病原體到達之前進行誘導處理，並持續進行後續處理。 避免害蟲侵襲的技巧等到疾病完全發展成大病時，就無法治療了。
植物激素在整個過程中發揮著至關重要的作用。研究最多的兩個途徑是： 水楊酸（SA）和茉莉酸（JA）這些物質與乙烯以及在非生物脅迫情況下產生的脫落酸（ABA）共同發揮作用。 AS與系統性獲得性抗性（SAR）密切相關，尤其是在對抗專性寄生蟲方面；AJ和乙烯則更與防禦壞死型寄生蟲和植食性動物有關。
兩條路徑之間的平衡至關重要： AS訊號傳導過強會使植物更容易受到昆蟲侵害。雖然 AJ 過度活化會降低對某些病原體的抵抗力並抑制生長，因為資源被轉移到防禦而不是生物質生產。
這就是為什麼新一代商業產品，特別是天然來源的產品，其配方旨在 以平衡的方式調節AS、AJ和乙烯途徑尋求全球保護，同時不損害作物的活力或產量。
誘導劑使用的複雜性：劑量、混合物和環境
使用誘導劑並非像施用觸殺型殺菌劑那麼簡單。為了確保其發揮應有的作用，必須採取一些預防措施。 正確調整劑量和使用時間劑量過低可能無法充分活化防禦機制，而劑量過高則可能導致不成比例的反應，從而損害生長或造成植物毒性。
我們還必須考慮他們的 與管理程式中的其他產品相容性某些誘導劑與某些殺蟲劑或肥料混合使用會降低其效力，反之，它們也可能幹擾其他處理方法的療效。因此，檢查標籤、進行初步測試和尋求技術建議至關重要。 避免植物受到害蟲侵害 並最大限度地提高效率。
該 治療時的環境條件有顯著影響溫度、相對濕度、太陽輻射和作物水分狀況都會影響吸收、轉運和生理反應。如果不考慮這些變量，同一種產品在一種情況下可能效果顯著，而在另一種情況下則效果平平。
後續跟進同樣重要。理想情況下，使用誘導劑時應輔以良好的監測。 目視監測，並在條件允許的情況下進行實驗室分析 檢測防禦性代謝物、抗氧化酶或質量參數的變化。這有助於調整劑量、給藥頻率以及與其他管理措施的組合。
需要記住的是，誘導劑並非萬靈藥： 在壓力過大或管理不善的情況下，人體的自然防禦能力會下降。過量的合成農藥、溫度和濕度的突然變化、極端輻射或嚴重乾旱會使植物免疫系統不堪重負，降低任何抗性誘導策略的有效性。
採前和採後天然誘導劑：品質改善和保藏
除了在作物生長週期內直接控制病害外，誘導劑已被證明是非常有趣的工具，可用於… 提高植物化學成分含量並改善採後保藏許多科學研究已經檢驗了它在田間應用以及直接應用於已採摘水果時的效果。
例如，在櫻桃採收前使用 「甜心」和「甜晚」等品種含有草酸（OA）。在果實發育的關鍵時期（果核硬化、開始變色和開始成熟），以不同的濃度（0,5、1 和 2 mM）施用 AO，增加櫻桃的大小、體積和重量，並改善顏色和硬度，其中 2 mM 是最有效的劑量。
這種治療方法也導致了 生物活性化合物含量增加，抗氧化能力增強 收穫時，果實中花青素、黃酮類化合物和綠原酸衍生物的含量較高。這些化合物中的許多都與果實的外觀吸引力和對消費者的健康益處直接相關。
在諸如“黑輝煌”和“皇家玫瑰”等品種的李子中，草酸和其他天然誘導劑，例如 茉莉酸甲酯（JaMe）、水楊酸（AS）、乙醯水楊酸（AAS）和水楊酸甲酯（SaMe） 它們也顯示出了非常積極的結果。研究人員在不同的開發階段和不同的濃度下應用了這些試劑，隨後篩選出最有效的試劑進行品質和植物化學分析。
這些研究觀察到 產量提高，品質參數改善 （重量、硬度、顏色、可溶性固形物和總酸度）在收穫時和長期冷藏後均保持穩定。此外，總酚、花青素、類胡蘿蔔素和抗壞血酸的含量也較高，同時抗氧化酶（如過氧化物酶 (POX)、過氧化氫酶 (CAT) 和抗壞血酸過氧化物酶 (APX)）的活性也較高。
在朝鮮薊中，採收前施用AO和JaMe對「Blanca de Tudela」品種產生了類似的效果： 頭等艙乘客比例較高在採收和冷藏期間，均觀察到朝鮮薊的總抗氧化活性增強，羥基肉桂酸和木犀草素含量升高。此外，也首次在朝鮮薊中鑑定出特定化合物－木犀草素7-O-葡萄醣醛酸苷3-O-葡萄糖苷。
尤其是茉莉酸甲酯，展現了有趣的特性： 最低濃度（0,5 mM）有助於減緩成熟和重量損失。 在李子採後處理中，2 mM 的濃度可降低乙烯的產生和呼吸作用，而 2 mM 的濃度則可加速成熟過程。這表明，該濃度不僅影響防禦反應的強度，還影響成熟的生理過程。
在李樹採收前用 AS、AAS 和 SaMe 處理也能提升品質： 更堅硬、更重、有機酸和醣類含量更高此外，還含有酚類物質、花青素（如矢車菊素-3-O-葡萄糖苷和矢車菊素-3-O-芸香糖苷）和類胡蘿蔔素。在儲存過程中，這些處理過的水果能更好地保持其色澤、酸度和生物活性化合物。
採後誘導劑可減少損失和化學廢棄物
如今人們主要關注的問題之一是： 世界上近一半的水果和蔬菜在收穫後就損失了。真菌是造成這些損失的主要原因。傳統上，人們使用合成殺菌劑來控制儲存期間的病害，但過度使用這些產品會導致抗藥性、食品殘留以及環境問題。
生物誘導劑已日益受到重視。 採摘後啟動水果防禦系統的無害策略當應用於浸泡處理、塗層、霧化或改性氣氛處理時，它們可以觸發抗菌和抗氧化次級代謝物的合成，從而降低疾病發生率並延長保質期；許多此類替代方法都包含在彙編中。 傳統療法 補充。
在誘導產生的代謝物中，以下幾種特別突出： 酚類化合物、黃酮類化合物、木質素和植物抗毒素這些酵素能增強細胞壁結構，限制病原體入侵，並提高整體抗氧化能力。同時，苯丙胺酸解氨酶、超氧化物歧化酶、過氧化物酶和多酚氧化酶等關鍵酶的活性也增強，從而減緩細胞膜的脂質過氧化以及與感染相關的氧化壓力。
水果透過以下方式檢測病原體 質膜上的辨識受體這些過程會觸發活性氧（ROS）的產生、G蛋白、泛素、激酶、鈣信號傳導以及複雜的激素和轉錄因子網絡的活化。所有這些最終都匯聚於防禦基因的調控，其中許多基因已藉助組學技術被鑑定出來。
對經處理的酪梨進行轉錄組學和代謝組學研究 殼聚醣作為誘導劑 研究表明，多種代謝途徑被激活，包括壓力反應、信號傳導、苯丙素生物合成，以及與炭疽菌抗性相關的次級代謝物的增加。以枯草桿菌環狀脂肽處理柑橘的類似研究也顯示，柑橘中生物活性化合物累積的量較高。
已在其他水果中測試了各種誘導劑： 寡聚殼聚醣、水楊酸和膜狀畢赤酵母 研究表明，它們能夠誘導苯丙烷類代謝途徑，該途徑負責結構聚合物和保護性色素的生物合成。將拮抗酵母，例如吉氏畢赤酵母（Pichia guillermondi）或尖孢克魯維酵母（Kloeckera apiculata），應用於李子樹，已成功控制了果生鍊格孢菌（Monilinia fructicola），同時活化了木質素、黃酮類化合物和酚類物質的產生。
該屬的生物防治劑 芽孢桿菌也發揮重要作用枯草芽孢桿菌TE7等菌株對芒果上的枝孢黴病菌（Cladosporium cladosporioides）的生物防治效果超過85%；而枯草芽孢桿菌ABS-S14則透過其環狀脂肽有效控制柑橘青黴病，並觸發與系統性獲得性抗性（SAR）、活性氧（ROS²）和鈣離子（ROS²）和鈣離子相關的基因表現。2+ 以及ABA。
除了有機化合物外，還評估了以下物質： 天然多醣，如殼聚醣、寡果糖、卡拉膠、岩藻聚醣或龍舌蘭果聚醣這些物質在控制酪梨炭疽病等疾病方面均顯示出良好的效果。其他代謝物，如表兒茶素、槲皮素、精油和抗菌肽（黴酚酸-CB、ε-聚賴氨酸）在櫻桃番茄、蘋果和草莓中也顯示出療效。
很多 無機誘導劑和外源氣體 它們也緊隨其後：矽、碳酸鈉、二氧化碳2臭氧或一氧化二氮已被證明可以改善柑橘、葡萄、棗子、甜瓜和其他水果的壓力和抗病能力。而二氧化碳的情況則不同。2例如，研究表明它可以激活與非生物脅迫相關的基因，並降低降解細胞壁的酶的表達，從而延長水果的硬度和貨架期。
在生理層面上，許多此類治療方法會誘發 能量和氧化代謝的深刻變化對處理過的水果粒線體進行蛋白質體學研究發現，金屬結合蛋白、ATP酶、氧化還原酶以及糖酵解和三羧酸循環的酶發生了改變，形成了相互作用網絡，增強了抵抗力，同時維持了能量平衡。
草坪和集約化作物中的誘導劑：亞磷酸鹽和關鍵激素
誘導劑的使用不僅限於果樹或蔬菜，人們也觀察到它們對運動草坪和觀賞草坪同樣有效。 自然防禦系統的正常運作至關重要。 能夠抵抗真菌、細菌、病毒、線蟲的侵襲，同時也能應付霜凍、乾旱、鹽鹼或極端高溫等非生物因素。
在這些草原生態系中，防禦機制在兩個層面發揮作用：一 基於物理和化學屏障的主動響應 （角質層、細胞壁、萜烯類、生物鹼、酚類等）以及與局部和系統抗性相關的被動反應。植物本身在壓力下產生的或外源性施用的誘導物會觸發這些反應。
草坪上最著名的誘發劑之一是 亞磷酸鹽（HPO）3-2)它因能刺激萜烯、生物鹼和酚類等植物抗毒素的形成而聞名，尤其對疫黴屬和腐霉屬等卵菌真菌具有顯著的抑製作用。它已被廣泛應用於智慧管理策略中，以減少對傳統殺菌劑的依賴。
在過去十年中，還發現了以下幾點。 其他在禾本科植物中具有誘導功能分子例如水楊酸、茉莉酸、乙烯和脫落酸。這些荷爾蒙調節病程相關蛋白（PR蛋白）基因的表達，這些蛋白參與抵抗真菌、細菌、病毒，甚至其他病原體的侵害。 線蟲.
草坪草的第一級壓力反應是局部的，與…有關 利用苯丙胺酸解氨酶（PAL）合成植物抗毒素PAL含量的增加與整體抗性的增強有關。第二個層面，即係統層面，涉及分佈於植物各處的PR基因的激活，這主要由水楊酸介導，正如眾多生理學研究中所述。
在極端脅迫條件下——例如長期乾旱、過度使用農藥或劇烈的溫度波動——草坪的防禦系統會受到損害。在這種情況下， 誘導劑和生物刺激劑產品成為不可或缺的輔助工具 恢復平衡，減少損害，並保持果嶺、發球檯或足球場的可玩性和視覺外觀。
BestCure 和其他基於天然萃取物的商業配方
植物健康領域近期的許多創新都圍繞著結合多種成分的配方。 具有誘導能力的直接殺菌活性BestCure 就是一個例子，它由柑橘萃取物製成，具有雙重作用：它們可以直接控制某些真菌和細菌疾病，同時激活植物的天然防禦能力。
這類產品是為…而設計的。 不影響生物質產量或產率這正是因為它們能夠以平衡的方式調節參與防禦和生長的荷爾蒙路徑。以 BestCure 為例，已有研究證實它能夠活化由水楊酸介導的系統性獲得性抗性 (SAR) 和與茉莉酸和乙烯相關的系統誘導抗性 (SIR)。
SAR 和 ISR 的結合使得… 全面防護，抵禦生物營養型和壞死營養型病原體此外，植物對植食性昆蟲的反應也得到改善。而且，透過系統性地啟動防禦機制，植物能夠「做好準備」應對未來的感染，從而降低每次新攻擊的影響。
這條產品線有趣的地方在於… 它們非常適合融入綜合管理方案和永續農業。它們可以減少傳統農藥的用量，提高作物的抗逆性，提高產品的品質和採後保質期，同時保持對人體健康有益的高水平生物活性化合物。
這些配方的研發得到了大量研究的支持，這體現在… 關於誘導劑在作物保護中作用的文章和科學評論從生理學和分子生物學角度來看，發表在高影響力期刊上的研究深入探討了其對基因表現、果實代謝組學和植物-微生物相互作用的影響，以及其在更永續的作物保護方面的潛力。
所有這些證據都表明，天然誘導劑——無論是植物萃取物、多醣、植物激素、有益微生物、氣體或無機化合物——都具有… 增強植物免疫系統、提高品質、產量和保存期限的有效方法正確使用，輔以技術指導、劑量調整、尊重環境條件以及與其他管理措施的兼容性，可以減少合成化學品的使用，並朝著更具韌性、更有利可圖、更環保的農業方向發展。
