CN113271764A - Uv-b诱导的植物病原抗性 - Google Patents

Abstract

本文提供了涉及向植物种子、植物幼苗或植物物质施用UV‑B以减少病害和诱导病害抗性的方法、组合物和装置。

Description

UV-B诱导的植物病原抗性

交叉引用

本申请要求于2018年11月9日提交的美国临时申请号62/758,324的权益，该临时申请通过引用以其全文并入本文。

背景技术

寻找以安全且可持续的方式提高主要用于人类消费的作物的产量和质量的方法存在着重要的社会和商业推动力。一个目标是弃用化学剂或农药。用UV-B照射来处理用于播种的种子被描述为改善植物性能的有效方法。

发明内容

本公开内容部分由本文所附权利要求书概括。应当理解，本公开内容还包括本文所附权利要求中未明确列举的材料，并且替代的权利要求语言与本文公开一致并受其支持。

本文提供了一种用于减少作物病害的方法，包括：在病害暴露前至少1天向种子或幼苗施用富含UV-B的光，其中施用的UV-B剂量范围为约0.1kJ m^-2h^-1至约20kJ m^-2h^-1；并且其中病害发生率、病害症状、病害严重程度、病害损害或其组合减少至少约5％。本文进一步提供了还包括使用引发介质同时引发种子和施用富含UV-B的光的方法。本文进一步提供了方法，其中引发介质是水、聚乙二醇或其组合。本文进一步提供了方法，其中富含UV-B的光包括约280nm至约290nm范围内的波长。本文进一步提供了方法，其中富含UV-B的光包括峰值位于280nm的波长。本文进一步提供了方法，其中富含UV-B的光包括峰值位于300nm的波长。本文进一步提供了方法，其中UV-B的剂量在约0.3kJ m^-2h^-1至约3.0kJ m^-2h^-1的范围内。本文进一步提供了方法，其中UV-B的剂量在约2.0kJ m^-2h^-1至约12.0kJ m^-2h^-1的范围内。本文进一步提供了方法，其中UV-B的剂量在约0.1kJ m^-2h^-1至约1.0kJ m^-2h^-1的范围内。本文进一步提供了方法，其中UV-B的剂量为约0.1kJ m^-2h^-1、约0.2kJ m^-2h^-1、约0.3kJ m^-2h^-1、约0.4kJ m^-2h^-1、约0.5kJ m^-2h^-1、约0.6kJ m^-2h^-1、约0.7kJ m^-2h^-1、约0.8kJ m^-2h^-1、约0.9kJ m^{- 2}h^-1或约1.0kJ m^-2h^-1。本文进一步提供了方法，其中富含UV-B的光包括在约2kJ m^-2d^-1至约10kJ m^-2d^-1范围内的UV-B剂量。本文进一步提供了方法，其中富含UV-B的光包括在约1.2kJm^-2d^-1至约7kJ m^-2d^-1范围内的UV-B剂量。本文进一步提供了方法，其中施用UV-B的持续时间为至少10小时、至少15小时、至少20小时、至少25小时或至少30小时。本文进一步提供了方法，其中施用UV-B的持续时间为至少1天或至少14天。本文进一步提供了方法，其中施用UV-B的持续时间为约1天、约2天、约3天、约4天、约5天、约6天或约7天。本文进一步提供了方法，其中所施用的光的光周期为10小时。本文进一步提供了方法，其中在病害暴露前至少2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天或10天施用富含UV-B的光。本文进一步提供了方法，其中病害发生率、病害症状、病害严重程度、病害损害或其组合降低至少约10％、至少约15％、至少约30％、至少约50％，或至少约80％。本文进一步提供了方法，其中孢子形成减少、释放的孢子数量减少或其组合。本文进一步提供了方法，其中孢子形成、释放的孢子数量或其组合减少至少约10％、至少约15％、至少约30％、至少约50％或至少约80％。本文进一步提供了方法，其中病害发生率在暴露后减少至少1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天或14天。本文进一步提供了方法，其中病害由细菌、昆虫病原体或其组合引起。本文进一步提供了方法，其中在播种种子之后发生病害暴露。本文进一步提供了方法，其中施用富含UV-B的光诱导一种或多种代谢物的表达增加。本文进一步提供了方法，其中一种或多种代谢物是酚类化合物。本文进一步提供了方法，其中一种或多种代谢物是黄酮类化合物。本文进一步提供了方法，其中一种或多种代谢物是蔗糖、柠檬酸、咖啡酰基酒石酸、绿原酸、脱氧番木鳖苷、咖啡酰基苹果酸、酚苷、槲皮素3-半乳糖苷、二咖啡酰基酒石酸、槲皮素-3-葡糖苷酸、山奈酚-3-葡糖苷酸、槲皮素3-0(6-丙二酰)-葡糖苷、3,5-二咖啡酰基奎宁酸、木犀草素7-0(6”丙二酰葡糖苷)、7-表-12-羟基茉莉酮酸乙酯葡糖苷、山莴苣苦素15-草酸酯、表儿茶素3-0-(2-反式-肉桂酰基-β-D-吡喃阿洛糖甙)、9-(α-D-半乳糖氧基)壬酸甲酯或其组合。本文进一步提供了方法，其中一种或多种代谢物是槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷、山奈酚-3葡糖苷酸、1,3二咖啡酰基奎宁酸或绿原酸。

本文提供了一种用于减少病害从第一植物传播到第二植物的方法，包括：a)将富含UV-B的光施用于第一植物物质；b)将富含UV-B的光施用于第二植物物质；c)播种第一植物物质；和d)在第一植物物质附近播种第二物质，其中第一植物到第二植物之间的病害传播减少至少50％。本文提供了一种用于改善后续植物性能的方法，包括：通过以下方式确定植物物质是否对病害易感：获得或已经获得植物物质，其中向植物物质施用富含UV-B的光；和对植物物质进行或已经进行测定以确定一种或多种代谢物的表达；并且如果植物物质的一种或多种代谢物的表达高于衍生自未施用富含UV-B的光的植物物质组群的一种或多种代谢物的阈值表达，则播种该植物物质。本文进一步提供了方法，其中植物物质是种子或幼苗。本文进一步提供了方法，其中一种或多种代谢物是酚类化合物。本文进一步提供了方法，其中一种或多种代谢物是黄酮类化合物。本文进一步提供了方法，其中一种或多种代谢物是蔗糖、柠檬酸、咖啡酰基酒石酸、绿原酸、脱氧番木鳖苷、咖啡酰基苹果酸、酚苷、槲皮素3-半乳糖苷、二咖啡酰基酒石酸、槲皮素-3-葡糖苷酸、山奈酚-3-葡糖苷酸、槲皮素3-0(6-丙二酰)-葡糖苷、3,5-二咖啡酰基奎宁酸、木犀草素7-0(6”丙二酰葡糖苷)、7-表-12-羟基茉莉酮酸乙酯葡糖苷、山莴苣苦素15-草酸酯、表儿茶素3-0-(2-反式-肉桂酰基-β-D-吡喃阿洛糖甙)、9-(α-D-半乳糖氧基)壬酸甲酯或其组合。本文进一步提供了方法，其中一种或多种代谢物是槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷、山奈酚-3葡糖苷酸、1,3二咖啡酰基奎宁酸或绿原酸。本文进一步提供了方法，其中阈值表达是与衍生自未施用富含UV-B的光的植物物质组群的一种或多种代谢物相比，一种或多种代谢物的表达的百分比增加。本文进一步提供了方法，其中百分比增加至少为30％。本文进一步提供了方法，其中阈值表达是黄酮类化合物指数。本文进一步提供了方法，其中富含UV-B的光包括约280nm至约290nm范围内的波长。本文进一步提供了方法，其中富含UV-B的光包括峰值位于280nm的波长。本文进一步提供了方法，其中富含UV-B的光包括峰值位于300nm的波长。本文进一步提供了方法，其中UV-B的剂量在约0.1kJ m^-2h^-1至约20kJ m^-2h^-1的范围内。本文进一步提供了方法，其中施用UV-B的持续时间为至少10小时、至少15小时、至少20小时、至少25小时或至少30小时。本文进一步提供了方法，其中施用UV-B的持续时间在约1天、约2天、约3天、约4天、约5天、约6天或约7天的范围内。本文进一步提供了方法，其中富含UV-B的光包括在约1.2kJ m^-2d^-1至约7kJ m^{- 2}d^-1范围内的UV-B剂量。本文进一步提供了方法，其中所施用的光的光周期为10小时。本文进一步提供了方法，其中光包括蓝光、红光或其组合。本文进一步提供了方法，其中植物性能包括病害发生率的减少、病害症状的减少、病害严重程度的减少、病害损害的减少或其组合。本文进一步提供了方法，其中病害发生率的减少、病害症状的减少、病害严重程度的减少、病害损害的减少或其组合包括减少至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约30％、至少约50％或至少约80％。本文进一步提供了方法，其中病害由细菌、昆虫、病原体或其组合引起。

附图说明

通过参考以下对利用本发明原理的说明性实施方式加以阐述的详细描述和附图，将会获得对本公开内容的特征和优点的更好的理解。

图1描绘了紫外线如何控制农业中有价值的特性的图示。

图2描绘了植物的多个UV-B响应途径的图示。

图3描绘了UV-B通过UVR8依赖途径诱导形态发生变化的机制的图示。

图4描绘了响应于UV-B诱导的植物防御特征的图示。

图5描绘了对UV-B剂量与后续感染耐受性之间关系的分析。

图6描绘了UV-B预处理的幼苗中病害严重程度降低的图表。

图7描绘了黄酮类化合物水平和孢子计数之间的关系的图表。

图8描绘了UV-B处理对强度槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷水平的影响的图表。

图9描绘了槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷与孢子计数之间的相关性分析。

图10描绘了槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷渗透物对孢子计数的影响的图表。

图11描绘了UV-B处理对山奈酚-3葡糖苷酸强度的影响的图表。

图12描绘了山奈酚-3葡糖苷酸水平与孢子计数之间的相关性分析。

图13描绘了UV-B处理对1,3二咖啡酰基奎宁酸强度的影响的图表。

图14描绘了1,3二咖啡酰基奎宁酸与孢子计数之间相关性分析。

图15描绘了UV-B处理对绿原酸强度的影响的图表。

图16描绘了绿原酸和孢子计数之间的相关性分析。

图17描绘了比较特征值与成分数目的陡坡图。

图18描绘了LC-MS代谢组学数据的主成分分析的图表。

图19描绘了各种UV-B处理的和未处理的栽培品种中一种代谢组学特征的代表性模式的强度水平的图表。

图20描绘了不同UV-B处理的和未处理的栽培品种中一种代谢组学特征的代表性模式的强度水平的图表，其中UV-B处理的EI Dorado栽培品种中具有高水平。

图21描绘了各种UV-B处理的和未处理的栽培品种中两种代谢组学特征的代表性模式的强度水平的图表。

图22描述了特征19j强度和孢子计数之间的相关性分析。

图23描绘了UV-B处理和未处理的莴苣中特征19j水平的强度的图表。

图24描绘了特征19h强度与孢子计数之间的相关性分析。

图25描绘了UV-B处理和未处理的莴苣中特征19h水平的强度的图表。

图26描绘了各种UV-B处理的和未处理的栽培品种中三种代谢组学特征的代表性模式的强度水平的图表。

图27描绘了在第一实验中使用不同剂量的UV-B辐射处理的栽培品种中病害发生率随时间变化的图表。

图28描绘了在第一实验中使用不同剂量的UV-B辐射处理的栽培品种中病害严重程度的图表。

图29A-29B描绘了在第二实验中使用不同剂量的UV-B辐射处理的栽培品种中病害发生率随时间变化的图表。

图30描绘了在第二实验中使用不同剂量的UV-B辐射处理的栽培品种中病害严重程度的图表。

图31描绘了在第二实验中使用不同剂量的UV-B辐射处理的栽培品种的易感染性分析。

图32描绘了在第三实验中使用不同剂量的UV-B辐射处理的栽培品种中病害发生率随时间变化的图表。

图33描绘了在第三实验中使用不同剂量的UV-B辐射处理的栽培品种中病害严重程度的图表。

图34描绘了在第三实验中使用不同剂量的UV-B辐射处理的栽培品种中病害严重程度进展率的图表。

图35描述了在第三实验中使用不同剂量的UV-B辐射处理的栽培品种的易感染性分析。

图36描绘了在第四实验中使用不同剂量的UV-B辐射处理的栽培品种中病害发生率随时间变化的图表。

图37描绘了在第四实验中使用不同剂量的UV-B辐射处理的栽培品种中病害严重程度的图表。

图38描绘了在第四实验中使用不同剂量的辐射处理的栽培品种中病害严重程度进展率的图表。

图39描绘了在第四实验中使用不同剂量的UV-B辐射处理的栽培品种的易感染性分析。

图40描绘了UV-B处理和未处理的栽培品种的孢子计数的图表。

图41描绘了来自继发感染测定的UV-B处理的和未处理的植物的病害发生率的图表。

图42描绘了来自继发感染测定的UV-B处理的和未处理的植物中感染减少程度的分析。

图43描绘了来自继发感染测定的UV-B处理的和未处理的植物的损伤等级的图表。

图44描绘了每个莴苣栽培品种收获的孢子总数的图表。

图45描绘了黄酮类化合物指数与每株植物孢子数量之间的相关性分析。

图46描绘了黄酮类化合物水平与每株植物孢子数量之间的相关性分析。

图47描绘了UV-B处理的和未处理的植物中孢子计数和黄酮类化合物之间的相关性分析。

图48A-48B描绘了多种莴苣栽培品种中响应UV处理的鉴定的次级代谢产物化合物的强度的图表。

图49A-49B描绘了在UV-B处理的和未处理的栽培品种中特征强度与孢子计数的相关性的图表。

图50描绘了UV-B处理的和未处理的植物中跨不同基因型的孢子水平的图表。

图51描绘了将化合物注射到叶子中对病害抑制的结果的图表。

图52描绘了用于施用UV-B的示例性装置。

图53描绘了用于施用UV-B的第二示例性装置。

图54描绘了与本文公开内容一致的计算机***。

具体实施方式

本文公开了用于处理植物种子、植物幼苗或其他植物物质以减少后续作物或植物中的病害的方法、装置和配方。本文所述的方法、装置和配方包括在播种前施用紫外线(UV)照射。在一些情况下，施用富含UV-B的光。

UV-B施用

植物中的UV-B响应主要是保护性响应。参见图1。UV-B的波长短、能量波段高。高水平可能损害植物(例如，DNA损害)。随着紫外线水平的增加，例如冬天到春天，黄酮类化合物增加以吸收紫外线和保护植物。UV-B响应影响植物的农艺性状。UV-B响应可导致黄酮类化合物增加，其影响味道、营养、病原体抗性和昆虫威慑。UV-B响应还可以产生更小、尺寸更均匀、更坚硬的植物且具有增加的作物密度。UV-B的剂量将极大地影响是否获得正面或负面性状。

在一些情况下，UV-B剂量是波长(280nm至310nm)、注量率和持续时间的混合体。例如，在短时间段内具有低强度的短波长可能导致形态发生，但增加强度或持续时间，其迅速导致创伤响应。随着植物增加UV-B保护剂(驯化)，在一些情况下需要更高的剂量来诱导响应。有两种主要途径，非特异性和特异性/光形态发生。参见图2。非特异性途径与创伤途径相当，被认为涉及ROS信号传导、嘧啶二聚体的形成和MAPK级联。非特异性途径导致植物尺寸减小、JA/SA以及PR蛋白增加。特异性/光形态发生途径使用光感受器以更保守的方式诱导苯丙素途径和植物尺寸的其他减小。虽然建议光受体(photoropins)可以感应UV-B光，但只有一种已知的UV-B特异性光感受器：UVR8。

本文所述的方法包括施用约280nm至约320nm范围内的UV-B。在一些情况下，施用280nm(±5nm)、286nm(±5nm)、294nm(±5nm)或约317nm的UV-B。该UV-B可为约280nm、约281nm、约282nm、约283nm、约284nm、约285nm、约286nm、约287nm、约288nm、约289nm、约290nm、约291nm、约292nm、约293nm、约294nm、约295nm、约296nm、约297nm、约298nm、约299nm、约300nm、约301nm、约302nm、约303nm、约304nm、约305nm、约306nm、约307nm、约308nm、约309nm、约310nm、约311nm、约312nm、约313nm、约314nm、约315nm、约316nm、约317nm、约318nm、约319nm或约320nm。在一些情况下，UV-B在280nm(±5nm)、286nm(±5nm)、294nm(±5nm)或约317nm处达到峰值。该UV-B可为约280nm、约281nm、约282nm、约283nm、约284nm、约285nm、约286nm、约287nm、约288nm、约289nm、约290nm、约291nm、约292nm、约293nm、约294nm、约295nm、约296nm、约297nm、约298nm、约299nm、约300nm、约301nm、约302nm、约303nm、约304nm、约305nm、约306nm、约307nm、约308nm、约309nm、约310nm、约311nm、约312nm、约313nm、约314nm、约315nm、约316nm、约317nm、约318nm、约319nm或约320nm。在一些情况下，该UV-B在约280nm至约290nm、约280nm至约300nm、约280nm至约310nm、约280nm至约320nm、约290nm至约300nm、约290nm至约310nm、约290nm至约320nm、约300nm至约310nm、约300nm至约320nm或约310nm至约320nm范围内施用或达到峰值。在一些情况下，该UV-B在280nm(±5nm)至284nm(±5nm)、279nm(±5nm)至约288nm、约289nm至约300nm或286nm(±5nm)至约305nm的范围内施用或达到峰值。在一些情况下，该UV-B在280nm处达到峰值。在一些情况下，该UV-B在300nm处达到峰值。

任选地，在给定植物物种的方法处理过程中，在280-310nm范围内的波长被改变。在一些情况下，同时使用UV-B光谱内的不同波长的组合.。

在一些情况下，LED灯被配置为施用光的峰值照射波长，例如中心在290nm左右。在一些情况下，该光源是LED。通常，LED灯被配置为施用光的峰值照射波长，例如在约280nm(280nm加减10nm、9nm、8nm、7nm、6nm、5nm、4nm、3nm、2nm或1nm的范围)或恰好280nm处，在约286nm(286nm加减10nm、9nm、8nm、7nm、6nm、5nm、4nm、3nm、2nm或1nm的范围)或恰好286nm处。或者，LED灯被配置为施用标准白光光谱处的光，该光由UV-B范围内的光补充，该UV-B范围内的光例如在约280nm(280nm加减10nm、9nm、8nm、7nm、6nm、5nm、4nm、3nm、2nm或1nm的范围)或恰好280nm处，在约286nm(286nm加减10nm、9nm、8nm、7nm、6nm、5nm、4nm、3nm、2nm或1nm的范围)或恰好286nm处。

本文考虑了各种剂量的UV-B。在一些情况下，剂量为约0.1kJ m^-2h^-1至约20kJ m^{- 2}h^-1。在一些情况下，剂量为约0.1kJ m^-2h^-1至约1.0kJ m^-2h^-1。在一些情况下，剂量为约0.01kJ m^-2h^-1、约0.025kJ m^-2h^-1、约0.050kJ m^-2h^-1、约0.10kJ m^-2h^-1、0.3kJ m^-2h^-1、约0.5kJm^-2h^-1、约1.0kJ m^-2h^-1、约1.5kJ m^-2h^-1、约2.0kJ m^-2h^-1、约2.5kJ m^-2h^-1、约3.0kJ m^-2h^-1、约3.5kJ m^-2h^-1、约4.0kJ m^-2h^-1、约4.5kJ m^-2h^-1、约5.0kJ m^-2h^-1、约5.5kJ m^-2h^-1、约6.0kJ m^{- 2}h^-1、约7.0kJ m^-2h^-1、约8.0kJ m^-2h^-1、约9.0kJ m^-2h^-1、约10.0kJ m^-2h^-1、约11.0kJ m^-2h^-1或约12.0kJ m^-2h^-1。在一些情况下，剂量为至少或约0.1kJ m^-2h^-1、0.3kJ m^-2h^-1、0.5kJ m^-2h^-1、0.7kJ m^-2h^-1、1.0kJ m^-2h^-1、1.5kJ m^-2h^-1、2.0kJ m^-2h^-1、2.5kJ m^-2h^-1、3.0kJ m^-2h^-1、3.5kJm^-2h^-1、4.0kJ m^-2h^-1、4.5kJ m^-2h^-1、5.0kJ m^-2h^-1、5.5kJ m^-2h^-1、6.0kJ m^-2h^-1、6.5kJ m^-2h^-1、7.0kJ m^-2h^-1、7.5kJ m^-2h^-1、8.0kJ m^-2h^-1至至少或约9.0kJ m^-2h^-1、9.5kJ m^-2h^-1、10.0kJ m^{- 2}h^-1、11kJ m^-2h^-1、12kJ m^-2h^-1、13kJ m^-2h^-1、14kJ m^-2h^-1、15kJ m^-2h^-1、16kJ m^-2h^-1、18kJ m^-2h^-1、20kJ m^-2h^-1、22kJ m^-2h^-1、24kJ m^-2h^-1、26kJ m^-2h^-1、28kJ m^-2h^-1、30kJ m^-2h^-1。在一些情况下，UV-B的剂量在约0.3kJ m^-2h^-1至约3.0kJ m^-2h^-1的范围内。在一些情况下，UV-B的剂量在约2.0kJ m^-2h^-1至约12.0kJ m^-2h^-1的范围内。

在一些情况下，剂量为约0.1kJ m^-2h^-1至约20kJ m^-2h^-1。在一些情况下，剂量为0.3kJ m^-2d^-1、约0.5kJ m^-2d^-1、约1.0kJ m^-2d^-1、约1.5kJ m^-2d^-1、约2.0kJ m^-2d^-1、约2.5kJ m^{- 2}d^-1、约3.0kJ m^-2d^-1、约3.5kJ m^-2d^-1、约4.0kJ m^-2d^-1、约4.5kJ m^-2d^-1、约5.0kJ m^-2d^-1、约5.5kJ m^-2d^-1、约6.0kJ m^-2d^-1、约7.0kJ m^-2d^-1、约8.0kJ m^-2d^-1、约9.0kJ m^-2d^-1、约10.0kJ m^-2d^-1、约11.0kJ m^-2d^-1或约12.0kJ m^-2d^-1。在一些情况下，剂量为至少或约0.1kJ m^-2d^-1、0.3kJ m^-2d^-1、0.5kJ m^-2d^-1、0.7kJ m^-2d^-1、1.0kJ m^-2d^-1、1.5kJ m^-2d^-1、2.0kJ m^-2d^-1、2.5kJm^-2d^-1、3.0kJ m^-2d^-1、3.5kJ m^-2d^-1、4.0kJ m^-2d^-1、4.5kJ m^-2d^-1、5.0kJ m^-2d^-1、5.5kJ m^-2d^-1、6.0kJ m^-2d^-1、6.5kJ m^-2d^-1、7.0kJ m^-2d^-1、7.5kJ m^-2d^-1、8.0kJ m^-2d^-1至至少或约9.0kJ m^-2d^-1、9.5kJ m^-2d^-1、10.0kJ m^-2d^-1、11kJ m^-2d^-1、12kJ m^-2d^-1、13kJ m^-2d^-1、14kJ m^-2d^-1、15kJ m^{- 2}d^-1、16kJ m^-2d^-1、18kJ m^-2d^-1、20kJ m^-2d^-1、22kJ m^-2d^-1、24kJ m^-2d^-1、26kJ m^-2d^-1、28kJ m^-2d^-1、30kJ m^-2d^-1。在一些情况下，UV-B的剂量在约0.3kJ m^-2d^-1至约3.0kJ m^-2d^-1的范围内。在一些情况下，UV-B的剂量在约2.0kJ m^-2d^-1至约12.0kJ m^-2d^-1的范围内。

可以使用各种辐照度的UV-B。在一些情况下，UV-B的辐照度为至少或约0.01μmolm^-2s^-1、0.02μmol m^-2s^-1、0.05μmol m^-2s^-1、0.075μmol m^-2s^-1、0.10μmol m^-2s^-1、0.2μmol m^-2s^-1、0.5μmol m^-2s^-1、0.75μmol m^-2s^-1、1.0μmol m^-2s^-1、1.5μmol m^-2s^-1、2.0μmol m^-2s^-1、2.5μmol m^-2s^-1、3.0μmol m^-2s^-1、3.5μmol m^-2s^-1或4.0μmol m^-2s^-1。在一些情况下，UV-B的辐照度在0.01μmol m^-2s^-1至约1.0μmol m^-2s^-1的范围内。在一些情况下，UV-B的辐照度为约0.1μmolm^-2s^-1、约0.2μmol m^-2s^-1、约0.3μmol m^-2s^-1、约0.4μmol m^-2s^-1、约0.5μmol m^-2s^-1、约0.6μmolm^-2s^-1、约0.7μmol m^-2s^-1、约0.8μmol m^-2s^-1、约0.9μmol m^-2s^-1或约1.0μmol m^-2s^-1。

UV-B施用持续时间的长度与本文的公开内容一致。例如，UV-B照射的时间长度为至多72小时、至多60小时、至多48小时、至多36小时、至多24小时、至多23小时、至多22小时、至多21小时、至多20小时、至多19小时、至多18小时、至多17小时、至多16小时、至多15小时、至多14小时、至多13小时、至多12小时、至多11小时、至多10小时、至多9小时、至多8小时、至多7小时、至多6小时、至多5小时、至多4小时、至多3小时、至多2小时、至多1小时或少于一小时。通常，UV-B处理为约1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、12小时、14小时、16小时、18小时、20小时、24小时、30小时、32小时、50小时、72小时或超过72小时。一些处理持续少于约或至少1分钟、2分钟、3分钟、4分钟、5分钟、6分钟、7分钟、8分钟、9分钟、10分钟、11分钟、12分钟、13分钟、14分钟、15分钟、16分钟、17分钟、18分钟、19分钟、20分钟、21分钟、22分钟、23分钟、24分钟、25分钟、26分钟、27分钟、28分钟、29分钟、30分钟、31分钟、32分钟、33分钟、34分钟、35分钟、36分钟、37分钟、38分钟、39分钟、40分钟、41分钟、42分钟、43分钟、44分钟、45分钟、46分钟、47分钟、48分钟、49分钟、50分钟、51分钟、52分钟、53分钟、54分钟、55分钟、56分钟、57分钟、58分钟、59分钟、60分钟或超过60分钟。在一些情况下，UV-B施用持续时间在约0小时至约60小时或约5小时至约30小时的范围内。在一些情况下，UV-B施用持续时间为至少或约10小时、15小时、20小时、25小时或30小时。在一些情况下，UV-B处理为约1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、12天、14天、16天、18天、20天、24天、30天、32天、50天、72天或超过72天。在一些情况下，UV-B处理在约1天至约30天、约2天至约25天、约4天至约20天、约6天至约18天或约8天至约16天的范围内。在一些情况下，UV-B处理为约5天至约20天或约2天至约30天。在一些情况下，UV-B处理为小于约2天。在一些情况下，UV-B处理超过约30天。在一些情况下，UV-B处理为约14天。

本文考虑了UV-B的不同剂量。在一些情况下，剂量在约0.01kJ m^-2至约368kJ m^-2的范围内。在一些情况下，剂量为约0.01kJ m²-368 kJ m^-2、0.1kJ m^-2-300kJ m^-2、1kJ m^-2-250kJ m^-2、10kJ m^-2-200kJ m^-2、100kJ m^-2-150kJ m^-2、200kJ m^-2-300kJ m^-2、250kJ m^-2-350kJ m^-2或300kJ m^-2-368kJ m^-2。在一些情况下，剂量在约0.1至约12kJ m^-2的范围内。在一些情况下，剂量为约13kJ m^-2。光处理的剂量可为约13kJ m^-2、恰好13kJ m^-2或至少13kJ m^-2。在一些情况下，剂量为约37kJ m^-2。在一些情况下，剂量为约69kJ m^-2。在一些情况下，剂量为约78kJ m^-2。在一些情况下，剂量为约98kJ m^-2。在一些情况下，剂量为约100kJ m^-2。光处理的剂量可为约100kJ m^-2、恰好100kJ m^-2或超过100kJ m^-2。在一些情况下，剂量为约125kJm^-2。在一些情况下，剂量为约204kJ m^-2。光处理的剂量范围可为约13kJ m^-2至100kJ m^-2。UV-B的剂量可在约1kJ m^-2-1000kJ m^-2、10kJ m^-2-800kJ m^-2、20kJ m^-2-600kJ m^-2、30kJ m^-2-400kJ m^-2、50kJ m^-2-200kJ m^-2、100kJ m^-2-150kJ m^-2、30kJ m^-2-60kJ m^-2或150kJ m^-2-250kJ m^-2的范围内。在一些情况下，UV-B在0kJ m^-2-20kJ m^-2、20kJ m^-2-40kJ m^-2、40kJ m^-2-60kJ m^-2、60kJ m-2-80kJ m^-2或80kJ m^-2-100kJ m^-2的范围内。

本文考虑了UV-B的不同剂量。在一些情况下，剂量在约0.01kJ m^-2至约368kJ m^-2的范围内。在一些情况下，剂量为约0.01kJ m²-368 kJ m^-2、0.1kJ m^-2-300kJ m^-2、1kJ m^-2-250kJ m^-2、10kJ m^-2-200kJ m^-2、100kJ m^-2-150kJ m^-2、200kJ m^-2-300kJ m^-2、250kJ m^-2-350kJ m^-2或300kJ m^-2-368kJ m^-2。在一些情况下，剂量在约0.1至约12kJ m^-2的范围内。在一些情况下，剂量为约13kJ m^-2。光处理的剂量可为约13kJ m^-2、恰好13kJ m^-2或至少13kJ m^-2。在一些情况下，剂量为约37kJ m^-2。在一些情况下，剂量为约69kJ m^-2。在一些情况下，剂量为约78kJ m^-2。在一些情况下，剂量为约98kJ m^-2。在一些情况下，剂量为约100kJ m^-2。光处理的剂量可为约100kJ m^-2、恰好100kJ m^-2或大于100kJ m^-2。在一些情况下，剂量为约125kJm^-2。在一些情况下，剂量为约204kJ m^-2。光处理的剂量范围可为约13kJ m^-2至100kJ m^-2。UV-B的剂量可在约1kJ m^-2-1000kJ m^-2、10kJ m^-2-800kJ m^-2、20kJ m^-2-600kJ m^-2、30kJ m^-2-400kJ m^-2、50kJ m^-2-200kJ m^-2、100kJ m^-2-150kJ m^-2、30kJ m^-2-60kJ m^-2或150kJ m^-2-250kJ m^-2的范围内。在一些情况下，UV-B在0kJ m^-2-20kJ m^-2、20kJ m^-2-40kJ m^-2、40kJ m^-2-60kJ m^-2、60kJ m^-2-80kJ m^-2或80kJ m^-2-100kJ m^-2的范围内。

在播种植物种子、植物幼苗或植物物质之后的时间可能发生病害的诱发、病害暴露或可见的病害症状。在一些情况下，病害的诱发、病害暴露或病害症状发生在播种植物种子、植物幼苗或植物物质后的1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、12天、14天、16天、18天、20天、24天、30天、32天、50天、72天或大于72天。在一些情况下，UV-B施用发生在播种植物种子、植物幼苗或植物物质之前的1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、12天、14天、16天、18天、20天、24天、30天、32天、50天、72天或大于72天。在一些情况下，UV-B施用发生在播种植物种子、植物幼苗或植物物质之前的至少或约1周、2周、3周、4周、5周、6周、7周、8周或更长时间。在一些情况下，UV-B施用发生在播种植物种子、植物幼苗或植物物质之前的约1天至约30天、约2天至约25天、约4天至约20天、约6天至约18天或约8天至约16天的范围内。

UV-B施用可以以单次剂量完成。在一些实施方式中，UV-B施用是单个或多个时间点处理。在多个时间点处理的情况下，UV-B施用可以以任何适当的间隔分开。在一些情况下，UV-B施用以少于、约、恰好或至少1分钟、2分钟、3分钟、4分钟、5分钟、6分钟、7分钟、8分钟、9分钟、10分钟、11分钟、12分钟、13分钟、14分钟、15分钟、16分钟、17分钟、18分钟、19分钟、20分钟、21分钟、22分钟、23分钟、24分钟、25分钟、26分钟、27分钟、28分钟、29分钟、30分钟、31分钟、32分钟、33分钟、34分钟、35分钟、36分钟、37分钟、38分钟、39分钟、40分钟、41分钟、42分钟、43分钟、44分钟、45分钟、46分钟、47分钟、48分钟、49分钟、50分钟、51分钟、52分钟、53分钟、54分钟、55分钟、56分钟、57分钟、58分钟、59分钟或60分钟的间隔分开。在一些情况下，UV-B施用以少于、约、恰好或至少1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时、24小时、25小时、26小时、27小时、28小时、29小时、30小时、31小时、32小时、33小时、34小时、35小时、36小时、37小时、38小时、39小时、40小时、41小时、42小时、43小时、44小时、45小时、46小时、47小时、48小时、49小时、50小时、51小时、52小时、53小时、54小时、55小时、56小时、57小时、58小时、59小时、60小时或超过60小时的间隔分开。

在一些情况下，方法包括将植物种子、植物幼苗或植物物质暴露于UV-B光的循环暴露。例如，以在7天的时间内大约打开12小时、关闭12小时的方式提供UV-B暴露。在一些情况下，以大约打开约1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时或23小时并关闭1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时或23小时的方式提供UV-B暴露。在一些情况下，UV-B暴露持续至少或约1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天或14天的时间。在一些情况下，UV-B暴露持续至少或约1周、2周、3周、4周、5周、6周、7周、8周或更久的时间。在另一个实例中，可以在一周内每天提供UV-B暴露10分钟。应当理解，不同条件可以适合种植者期望的不同植物品种和/或特定结果。

UV-B光的循环暴露可以包括不同的每天循环次数。在一些情况下，每天的循环次数是每天至少或约50、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000或超过1000个循环。在一些情况下，每天的循环次数在每天约50至约100、约100至约900、约200至约800、约300至约700或约400至约600个循环的范围内。在一些情况下，每天的循环次数在每天约380至约500或约250至约600个循环的范围内。在一些情况下，每天的循环次数小于每天约250个循环。在一些情况下，每天的循环次数超过每天约250个循环。在一些情况下，每天的循环次数是每天约430个循环。在一些情况下，每天的循环次数是每天约433个循环。

在一些实施方案中，如本文所述的方法、装置和配方包括针对各种光周期施用UV-B光。在一些情况下，光周期为打开至少或约5分钟、10分钟、20分钟、30分钟、45分钟、1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时或23小时和1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时或24小时。在一些情况下，光周期在约5分钟至约20小时、约30分钟至约18小时、约1小时至约16小时或约4小时至约12小时的范围内。在一些情况下，光周期为打开至少或约5分钟、10分钟、20分钟、30分钟、45分钟、1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时或23小时和1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时或24小时，持续至少或约1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天或14天。

在一些情况下，光暴露的规律性会有所不同。在一些情况下，光富含UV-B，或使用UV-B对光进行补充。在一些情况下，光暴露至少或约20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、220、240、260、280、300、320、340、360、380、400或超过400秒。在一些情况下，光暴露在约20至约300、约40至约200、约60至约140、约80至约100或约90至约180秒的范围内。在一些情况下，光暴露短于20秒。在一些情况下，光暴露超过300秒。在一些情况下，光暴露为约130秒。在一些情况下，光暴露为约133秒。

本文描述了用于向植物物质施用UV-B的方法，其中该方法包括在处理期间将温度维持在约12℃至约35℃的范围内。在一些情况下，将温度维持在至少或约5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、10℃、11℃、12℃、13℃、14℃、15℃、16℃、17℃、18℃、20℃、22℃、24℃、26℃、28℃、30℃、32℃、34℃、36℃、38℃、40℃或超过40℃。温度可以维持在约5℃至约40℃、约10℃至约30℃或约15℃至约25℃的范围内。在一些情况下，维持温度以避免在处理阶段温度对幼苗的损害。

在一些情况下，当UV-B与另一波长的光共同施用时，UV-B与另一波长的光相比得到富集。在一些情况下，UV-B被富集成比另一波长的光多至少或约15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、60％、70％、80％、90％、100％、125％、150％、175％、200％、225％、250％、275％、300％或超过300％。在一些情况下，补充UV-B。在一些情况下，UV-B是光施用期间的主要波长。在一些情况下，UV-B占用于光施用的光的至少或约15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、60％、70％、80％、90％、100％。

本文描述了用于向植物种子、植物幼苗或植物物质施用UV-B的方法，其中在一些实施方案中，该方法包括施用在约400至约800nm范围内的可见光。可见光可以与UV光同时或分开施用。在一些情况下，可见光以约或至多500umol m^-2s^-1施用。在一些情况下，可见光以约或至多400umol m^-2s^-1、约或至多300umol m^-2s^-1、约或至多200umol m^-2s^-1、约或至多100umol m^-2s^-1、约或至多50umol m^-2s^-1或者约或小于50umol m^-2s^-1施用。通常，可见光以约50umol m^-2s^-1施用。在一些情况下，可见光以约或至多215umol m^-2s^-1施用。在一些情况下，施用约20umol m^-2s^-1的可见光。通常，可见光可具有10m^-2s^-1-550m^-2s^-1、20m^-2s^-1-500m^-2s^-1、40m^-2s^-1-450m^-2s^-1、45m^-2s-1-400m^-2s^-1、50m^-2s^-1-350m^-2s^-1、100m^-2s-1-300m^-2s^-1或100m^-2s^-1-200umol m^-2s^-1的范围内的光子数。

本文描述了用于向植物种子、植物幼苗或植物物质施用UV-B的方法，其中在一些实施方案中，该方法包括施用蓝色可见光。在一些情况下，蓝色可见光有助于避免UV对DNA造成损害的有害影响。在一些情况下，蓝光有益于光修复。在一些情况下，蓝色可见光或蓝光在约450(±5nm)至约500nm或约455至约492nm的范围内施用或达到峰值。在一些情况下，蓝色可见光或蓝光在至少或约430nm、435nm、440nm、445nm、450nm、455nm、460nm、465nm、470nm、475nm、480nm、485nm或490nm处施用或达到峰值。在一些情况下，蓝色可见光或蓝光在430nm至480nm或440nm至460nm的范围内施用或达到峰值。在一些情况下，蓝色可见光或蓝光在约450nm处施用或达到峰值。在一些情况下，蓝色可见光或蓝光在约453nm处施用或达到峰值。

蓝光的辐照度包括但不限于5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000或超过6000umol m^-2s^-1。蓝光的辐照度可以在约5至约5000、约5至约2000、约20至约800、约40至约600、约60至约400、约80至约200、约30至约130或约33至约133umol m^-2s^-1的范围内。在一些情况下，蓝光的辐照度为约60umol m^-2s^-1。在一些情况下，蓝光的辐照度为约66umol m^-2s^-1。

本文描述了向植物种子、植物幼苗或植物物质施用UV-B的方法，其中在一些实施方案中，该方法包括施用红色可见光。在一些情况下，红色可见光的益处是对植物生长的互补作用，例如调节茎生长。红色可见光或红光在约655至约680nm、约620至约690nm或约640至约680nm的范围内可施用或达到峰值。在一些情况下，红色可见光或红光在620nm(±5nm)、约630nm、约640nm、约660nm、约670nm、约680nm、约690nm、约700nm、约710nm、约720nm、约730nm、约740nm或约750nm(±5nm)处施用或达到峰值。在一些情况下，红色可见光或红光在约660nm处施用或达到峰值。在一些情况下，红色可见光或红光在约659nm处施用或达到峰值.。

红光的辐照度包括但不限于5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000或超过6000umol m^-2s^-1。红光的辐照度可以在约5至约5000、约30至约3000、约20至约800、约40至约600、约60至约400、约66至约266、约70至约300、约80至约200或约30至约130umol m^-2s^-1的范围内。在一些情况下，红光的辐照度为约130umol m^-2s^-1。在一些情况下，红光的辐照度为约133umol m^-2s^-1。

用于减少病害的UV-B处理

本文描述了用于将UV-B施用于植物种子、植物幼苗、植物物质或其组合以减少后续病害的方法、装置和配方。在一些情况下，如本文所述的方法、装置和配方导致病害发生率的减少、病害症状的减少、病害严重程度的减少、孢子形成的减少、孢子数量的减少、病害传播的减少或其组合。在一些情况下，如本文所述的方法、装置和配方导致在衍生自使用本文所述的方法、装置和配方处理的植物种子、植物幼苗或植物物质的后续作物或植物中的改善的抗性。

在一些实施方案中，如本文所述的方法、装置和配方导致病害发生率的减少。在一些情况下，病害发生率的减少包括病害发生率的延迟。在一些情况下，病害发生率的减少包括具有该病害的所得植物或作物的数量的减少。在一些情况下，病害发生率的减少为至少或约2％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或大于95％。在一些情况下，病害发生率的减少在约5％-100％、10％-90％、20％-80％、30％-70％、40％-60％、50％-95％、65％-85％或75％-95％的范围内。在一些情况下，病害发生率的减少是至少或约0.5倍、1.0倍、1.5倍、2.0倍、2.5倍、3.0倍、3.5倍、4.0倍、5.0倍、6.0倍、7.0倍、8.0倍、9.0倍、10倍或大于10倍。在一些情况下，病害发生率延迟至少或约1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、2周、3周、1个月、2个月、3个月、4个月、6个月、8个月、12个月或大于12个月。在一些情况下，病害发生率由显示病害症状的植物数量除以植物总数来确定。

使用本文所述的方法、装置和配方可以导致病害症状的减少。病害症状可以是局部的或全身性的。在一些情况下，病害的症状是微观的。在一些情况下，病害的症状是宏观的。病害的症状可包括但不限于，叶斑、虫瘿、溃疡病、萎蔫、黄化、变色、矮化和坏死。在一些情况下，病害的症状的减少为至少或约2％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％，或大于95％。在一些情况下，病害的症状的减少在约5％-100％、10％-90％、20％-80％、30％-70％、40％-60％、50％-95％、65％-85％或75％-95％的范围内。在一些情况下，病害的症状的减少为至少或约0.5倍、1.0倍、1.5倍、2.0倍、2.5倍、3.0倍、3.5倍、4.0倍、5.0倍、6.0倍、7.0倍、8.0倍、9.0倍、10倍或大于10倍。

本文描述了用于降低病害严重程度的方法、装置和配方。在一些情况下，病害严重程度的减少包括延迟的病害发生率、降低的视觉病害等级、较低的孢子计数或其组合。在一些情况下，病害发生率由受感染植物的百分比或数量决定。在一些情况下，病害严重程度降低至少或约2％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％，或大于95％。在一些情况下，病害严重程度降低在约5％-100％、10％-90％、20％-80％、30％-70％、40％-60％、50％-95％、65％-85％或75％-95％的范围内。在一些情况下，病害严重程度降低至少或约0.5倍、1.0倍、1.5倍、2.0倍、2.5倍、3.0倍、3.5倍、4.0倍、5.0倍、6.0倍、7.0倍、8.0倍、9.0倍、10倍或大于10倍。

在一些实施方案中，减少病害包括孢子形成严重程度的减少、孢子数量的减少或其组合。在一些情况下，如本文所述的方法、装置和配方导致孢子形成严重程度的减少，使得孢子很少或没有孢子迹象。在一些情况下，本文所述的方法、装置和配方导致使得覆盖一片、两片、三片或多于三片叶子的孢子百分比为约或不大于10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％或60％。在一些情况下，孢子形成严重程度的减少、孢子数量的减少或其组合是至少或约2％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或大于95％。在一些情况下，孢子形成严重程度的减少、孢子数量的减少或其组合在约5％-100％、10％-90％、20％-80％、30％-70％、40％-60％、50％-95％、65％-85％或75％-95％的范围内。在一些情况下，孢子形成严重程度的减少、孢子数量的减少或其组合为至少或约0.5倍、1.0倍、1.5倍、2.0倍、2.5倍、3.0倍、3.5倍、4.0倍、5.0倍、6.0倍、7.0倍、8.0倍、9.0倍、10倍或大于10倍。

在一些实施方案中，如本文所述的方法、装置和配方导致病害传播的减少。在一些情况下，从根据本文所述的方法使用UV-B处理的植物种子、植物幼苗或植物物质播种的作物或植物导致病害的有限传播。在一些情况下，当使用UV-B处理植物种子、植物幼苗或植物物质时，在每个后续世代中病害的传播都减少。在一些情况下，与既往感染相比使用UV-B处理植物种子、植物幼苗或植物物质时的每种后续感染进一步减少。在一些情况下，当至少两种植物衍生自使用UV-B处理的植物种子、植物幼苗或植物物质时，至少两种植物之间的病害传播减少。例如，当在播种之前将富含UV-B的光施用于第一种子、第一幼苗或第一植物物质时和当在播种前将富含UV-B的光施用于第二种子、第二幼苗或第二植物物质时，从第一植物到第二植物的病害传播减少。在一些情况下，第一植物和第二植物之间的病害传播减少至少或约2％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或大于95％。在一些情况下，第一植物和第二植物之间的病害传播减少在约5％-100％、10％-90％、20％-80％、30％-70％、40％-60％、50％-95％、65％-85％或75％-95％的范围内。在一些情况下，第一植物和第二植物之间的病害传播减少至少或约0.5-倍、1.0-倍、1.5-倍、2.0-倍、2.5-倍、3.0-倍、3.5-倍、4.0-倍、5.0-倍、6.0-倍倍、7.0倍、8.0倍、9.0倍、10倍或大于10倍。

在一些情况下，方法、装置和配方在衍生自使用UV-B处理的植物种子、植物幼苗或植物物质的作物或植物中产生提高的病害抗性。在一些情况下，提高的病害抗性为至少或约2％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％，或大于95％。在一些情况下，提高的病害抗性在约5％-100％、10％-90％、20％-80％、30％-70％、40％-60％、50％-95％、65％-85％或75％-95％的范围内。在一些情况下，提高的病害抗性为至少或约0.5倍、1.0倍、1.5倍、2.0倍、2.5倍、3.0倍、3.5倍、4.0倍、5.0倍、6.0倍、7.0倍、8.0倍、9.0倍、10倍或大于10倍。

病害减少，包括但不限于病害发生率的减少、病害症状的减少、病害严重程度的减少、孢子形成的减少、释放的孢子数量的减少和病害传播的减少，可以通过UV-B辐照的植物种子、植物幼苗或植物物质与非UV-B辐照的植物种子、植物幼苗或植物物质的比较来确定。在一些情况下，病害减少在通过将来自与在相似条件下生长但来自使用本文所述的方法但未施用UV-B的植物种子、植物幼苗或植物物质的作物相比较的来自UV-B辐照的植物种子、植物幼苗或植物物质的所得作物中确定。类似的条件可能是类似的环境或类似的生长条件。环境因素包括但不限于日照暴露、温度、土壤组成、土壤水分、风、湿度和土壤pH。生长条件包括但不限于浇水量、农药量、除草剂量、杀虫剂量、引发持续时间、发芽持续时间和播种时间。在一些情况下，将所得作物与同时生长的作物进行比较。例如，同时生长的作物生长在邻近或附近的田地上。在一些情况下，将所得作物与先前生长季节的作物进行比较。在一些情况下，将所得作物的产量与可比较的作物进行比较。产量可包括植物性能和抗逆性中的至少一种的改善。在一些情况下，来自可比较作物的产量是指标准产量。在一些情况下，可比较的作物是同时生长或经受类似生长条件的作物。

病害减少可以通过将包含UV-B辐照的植物种子、植物幼苗或植物物质的田地与包含非UV-B辐照的植物种子、植物幼苗或植物物质的田地进行比较来确定。在一些情况下，病害减少在通过将包括来自与在相似条件下生长但来自使用本文所述的方法但未施用UV-B的植物种子、植物幼苗或植物物质的作物的田地相比较的来自UV-B辐照的植物种子、植物幼苗或植物物质的田地的所得作物中确定。类似的条件可能是类似的环境或类似的生长条件。环境因素包括但不限于日照暴露、温度、土壤组成、土壤水分、风、湿度和土壤pH值。生长条件包括但不限于浇水量、农药使用量、除草剂的量、杀虫剂量、引发持续时间、发芽持续时间和播种时间。在一些情况下，将包含UV-B辐照的植物种子、植物幼苗或植物物质的田地与同时生长的包含非UV-B辐照的植物种子、植物幼苗或植物物质的田地进行比较。田地可以是相邻田地或附近田地。这些田地可以是大小相当的田地。在一些情况下，将包含UV-B辐照的植物种子、植物幼苗或植物物质的田地与来自先前生长季节的包含非UV-B辐照的植物种子、植物幼苗或植物物质的田地进行比较。在一些情况下，将包含UV-B辐照的植物种子、植物幼苗或植物物质的田地与包含非UV-B辐照的植物种子、植物幼苗或植物物质的田地的历史平均值进行比较。在一些情况下，将包含UV-B辐照的植物种子、植物幼苗或植物物质的田地与包含非UV-B辐照的植物种子、植物幼苗或植物物质的田地的预期平均产率进行比较。在一些情况下，田地的预期平均产率基于全国平均水平。在一些情况下，田地的预期平均产率基于特定种植区域的历史平均值。

植物病害可由细菌、昆虫、病原体、真菌、病毒、线虫、支原体或其组合引起。在一些情况下，植物病害由丝状病原体引起。在一些情况下，病害由稻瘟病菌(Magnaportheoryzae)、水稻旋孢腔菌(Cochliobolus miyabeanus)、土壤体丝核菌(Rhizoctoniasolum)、藤仓赤霉菌(Gibberella fujikumoi)、细腐霉菌属(Phythium sp.)、华根霉菌(Rhizopus chinensis)、米根霉菌(Rhizopus oryzae)、紫木霉菌(Trichoderma violet)、小麦白粉病菌(Erysiphe graminis)、禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)、燕麦镰刀菌(F.avenaceum)、F.curumorum、禾谷镰刀菌(F.asiaticum)、大麦柄锈菌(P.irraisum)、P.hordei、核瑚菌属(Typhula sp.)、Micronetriella nivalis、小麦散黑粉菌(Ustilagotritici)、裸黑粉菌(U.nuda)、Tselitia caries、小麦壳针孢叶枯病菌(Septoria tritici)、小麦颖枯病病菌(Leptosphaeria nodorum)、小麦***病菌(Pyrenophora teresdrichtler)、小麦黄斑叶枯病菌(Pyrenophora tritici-repentis)、小麦黄斑叶枯病菌(Pyrenophora tritici-repentis)、雪腐病核瑚菌(Typhulaishikariensis)、Typhala incarnata、北方贝核盘霉(Sclerotinia borealis)、Microchiumum nivale、高粱胶尾孢(Gloeocercospora sorghi)、玉米锈病(Pucciniapolysora)、禾谷镰孢菌(fusarium graminearum)、玉米小斑病菌(cochliobulusheterostrophus)、玉米灰斑病菌(Cercospora zaea-maydis)、串珠镰孢菌(Fusariummoniliforme)、Colletotrichum gramicola、腐皮镰刀菌(Fusarium solani)、立枯丝核菌(Rhizotonia solani)、柑橘绿霉菌(Penicillium digitatum)、意大利青霉菌(P.italicum)、烟草黑胫病菌(Phytophthora parasitetica)、疫霉属(Phytophthora)、苹果树腐烂病菌(Valsa ceratosperperma)、Podosperaera leukotricha、Alternariaalterotrope violet、尖孢炭疽菌(Colletotrichum acutatum)、猫疫霉(Phytophactoracattum)、苹果双壳菌(Diplocarpon mali)、梨黑星病菌(Venturia nashicola)、梨黑星菌(V.pirina)、梨胶锈菌(Gymnosporangium haraeumum)、桃褐腐病菌(Moniliniafracticola)、痂囊腔菌(Elsinoe ampelina)、嗜果枝孢霉(Cladosporium carpophilum)、胶胞炭疽菌(Colletorichum gloeosporioids)、葡萄白粉菌(Uncinula necator)、Phakopsoropodibola pesticide、葡萄霜霉病菌(Plasmopara viticola)、灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)、西瓜炭疽病菌(Colletotrichum orbiculare)、Elsinoe fawceti、瓜类白粉菌(Sphaerotheca furiginea)、蔓枯病菌(Mycosphaerella meloniis)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、番茄叶霉病菌(Cladosporium fulvum)、Stemphylliumlycoperici、褐纹病菌(Phomopsis vexans)、二孢白粉菌(Erysiphe cichoacearum)、萝卜链格孢菌(Alternaria japonica)、白菜白斑菌(Cercosporella brassicae)、芸苔根肿菌(Plasmodiophora brassicae)、寄生霜霉(Peronospora parasitica)、小白菜黑斑病菌(Alternaria brassicae)、白粉菌(Erysiphe cichoracearumum)、油菜黑胫病菌(Leptosphaeria maculans)、葱柄锈菌(Puccinia allii)、尖孢镰孢霉(Fusariumoxysoporum)、韭菜灰霉菌(Botrytis allii)、葱鳞葡萄孢菌(Botrytis squamosa)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysoporum)、腐皮镰刀菌(Fusarium solani)、大豆紫斑病菌(Cercosporakikuchii)、大豆痂囊腔菌(Elsinoe glycines)、深海真菌(Diaporthe phaseolum)、大豆壳针孢(Septoria glycines)、大豆疫霉菌(Phytophthora sojae)、立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani Rhizoctonia solani)、高粱镰刀菌(Fusarium sorghum)、炭疽菌痂(Colletotrichum scab)、油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)、灰霉菌(Botrytiscinerea)、菜豆孢单孢菌(Uromyces phaseolii)、菜豆炭疽病(Colletotrichumphaseolum)、番茄灰霉病菌(Botrytis cinereaa)、油菜菌核病菌(Sclerotiniasclerotiorum)、菜豆炭疽病菌(Colletotrichum lindemthianum)、棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、Aphanomyces euthesis、花生黑斑病菌(Cercospora personata)、褐斑病菌(Cercospora arachidicola)、齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)、豌豆白粉菌(Erysiphe pisi)、茄病镰刀菌(Fusarium solani)、番茄早疫病菌(Alternaria solani)、马铃薯晚疫病菌(Phytophthora infestans)、马铃薯粉痂菌(Spongospora subterranea)、红腐疫霉(Phytophthora erythroseptica)、Sphaerotheca humuli、Glomerellasingulata、网状外担菌(Exobasidium reticulatum)、茶白星病菌(Elsinoe leucospila)、Pestarotropis sp.、茶炭疽病菌(Colletotrichum theae-sinensis)、立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、烟草赤星病菌(Alternaria longipes)、Erysiphecichoaceracum、烟草炭疽菌(Colletotrichum tabacum)、烟草霜霉菌(Peronosporatabacina)、Phytophthiati Cercospora beticola、烟草靶斑病菌(Thanatephoruscucumeris)、螺壳状丝囊霉(Aphanomyces cochlioides)、黑斑病菌(Diplocarpon rosae)、月季白粉菌(Sphaerotheca pannosa)、霜霉菌(Peronospora sparsa)、叶枯病菌(Septoriachrysanthemi-indici)、叶枯病菌(Septoria chrysanthemi-indici)、莴苣霜霉盘(Bremialactucae)、甘蓝链格孢菌(Alternaria brassicicola)、Sclerotinia homeocarpa、立枯丝核菌(Rhizotonia solani)、马蹄疫霉属(Mycosphaelacolusellae sp.)、向日葵露菌病菌(Plasmopara halstedii)、向日葵黑斑病菌(Alternaria helianthii)、齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)、玉米纹枯病菌(Rhizoctonia solani)、瓜类根腐病菌(Phythiumaphanidermatum)、Pythium debarianum、禾生腐霉(Pythium graminicola)、畸雌腐霉(Pythium irregulari)、Pythium ultimatum、葡萄孢菌病(Botrytrice disease)、立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)或其组合引起。在一些情况下，病害由莴苣盘霜霉(Bremialactucae)引起。

在一些实施方案中，本文所述的方法、装置和配方用于减少植物病害。在一些情况下，该病害是稻瘟病、芝麻叶枯病、枯萎病、特发性幼苗(idiopathic seedling)、白粉病、红霉病、雪腐病、裸黑穗病、蛆茎、眼斑病、叶枯病、网叶病(net leaf disease)、黄斑病、雪腐病、足病、豹纹病、南方锈病、灰叶斑病、镰刀菌头枯萎病、炭疽病、幼苗枯萎病、黑斑病、果腐病、褐腐病、念珠菌腐病(Monilia mary rot)、白粉病、斑叶病、褐斑病、红疮痂病、黑疮痂病、晚腐病、锈病、灰霉病、炭疽病、葡萄枯萎病、葡萄疮痂病、白斑病、根结线虫病、霜霉病或绿豆病。在一些情况下，植物病害是霜霉病。

作用机制

在一些实施方案中，如本文所述的方法、装置和配方导致病害减少、病害抗性或其组合。在一些情况下，病害减少或病害抗性是涉及对病害减少和病害抗性重要的基因和蛋白质的防御途径的激活的结果。

UVR8是自然状态下的二聚体。参见图3。每个单体形成七面β-螺旋桨折叠蛋白。二聚体通过盐桥保持在一起。UVR8与其他植物光感受器不同，因为它缺乏作为发色团的外部辅因子。相反，UVR8具有关键的色氨酸芳族氨基酸，其可以吸收UV-B光，最大吸收为280-300nm。当应用UV-B光时，关键色氨酸被激发并导致UVR8二聚体解离，产生活性单体(由于暴露的C-末端)，其可诱导UV-B响应基因。活性UVR8单体可自由结合COP1。COP1是已知的E3泛素连接酶，其可与SPA1(PHYA抑制剂)一起作用以靶向许多用于降解的光形态发生促进转录因子。这包括HY5(细长的下胚轴5)，其是大量UV-B响应基因表达中的关键转录因子。

一个建议的理论是UVR8单体与COP1-SPA1复合物的结合使泛素酶活性失活并导致细胞核中COP1的数量减少。因此，减少HY5以及细胞核中密切相关的蛋白质HY5 HOMOLOG(HYH)的降解。然后HY5能够积累并诱导大量UV-B相关基因的表达。COP1也可能通过未知的方式正向调节HY5。

HY5以UVR8依赖性方式诱导许多负责先前描述的形态发生和化学响应的基因。HY5还调节UVR8依赖性响应阻遏物的表达；RUP1和RUP2(UV-B光形态发生的阻遏物)以提供平衡的响应。RUP1/2蛋白使用与COP1-SPA相同的结合位点连接到UVR8单体的C-末端。在接收到UV-B光后，RUP1/2大量增加，导致COP1-SPA复合物的置换，因为RUP蛋白竞争结合UVR8单体。一旦结合，RUP1/2通过创建负反馈回路促进UVR8重新二聚化为碱基二聚体。

UV-B诱导的病害耐受的机制尚不清楚。UV-B光可以增加许多防御特征，例如：木质素，其用于加强细胞壁以减少真菌渗透；用于捕获孢子和减少渗透的蜡；黄酮类化合物，其可能对病原体有毒或掺入作为屏障强化+植物抗毒素；用作防御激素和SAR及过敏反应的水杨酸；PR蛋白，其用于抑制病原体酶；和ROS毒性并诱导防御响应。参见图4。对UV-B光的可能响应之一是病害严重程度的减少UV-B预处理的拟南芥减少了由葡萄孢属引起的病变。随着UV-B处理剂量的增加，UV-B预处理的莴苣显示出盘霜霉属孢子(Bremia spore)数量减少。参见图5。

本文描述了通过调节参与减少病害或提高病害抗性的基因的基因表达来减少病害和提高病害抗性的方法、***和配方。在一些情况下，方法、***和配方增加参与减少病害或提高病害抗性的基因的基因表达。在一些情况下，方法、***和配方降低参与减少病害或提高病害抗性的基因的基因表达。

受UV-B调节并参与减少病害或提高病害抗性的基因可参与多种途径。示例性途径包括但不限于，水苏糖生物合成、山奈酚糖苷生物合成、槲皮素糖苷生物合成、糖苷生物合成、丁香黄素生物合成、绿原酸生物合成I、筋骨草糖生物合成II、绿原酸生物合成II、花色素修饰、苯丙素生物合成、水苏糖降解、黄酮类化合物生物合成和黄烷醇生物合成。

在一些实施方案中，与UV-B相关的方法、***和装置通过诱导代谢物的产生来减少病害或提高抗性。在一些情况下，代谢物是酚类化合物。在一些情况下，与UV-B相关的方法、***和装置增加代谢物。在一些情况下，与UV-B相关的方法、***和装置增加代谢物至少或约5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或大于95％。在一些情况下，与UV-B相关的方法、***和装置增加代谢物在约5％-100％、10％-90％、20％-80％、30％-70％、40％-60％、50％-95％、65％-85％或75％-95％的范围内。在一些情况下，与UV-B相关的方法、***和装置增加酚类化合物、代谢物或其组合至少或约0.5倍、1.0倍、1.5倍、2.0倍、2.5倍、3.0倍、3.5倍、4.0倍、5.0倍、6.0倍、7.0倍、8.0倍、9.0倍、10倍或大于10倍。在一些情况下，与未使用UV-B处理的种子、幼苗、植物物质或所得作物或植物相比，与UV-B相关的方法、***和装置增加代谢物。

示例性代谢物包括但不限于，蔗糖、柠檬酸、咖啡酰基酒石酸、绿原酸、脱氧番木鳖苷、咖啡酰基苹果酸、酚苷、槲皮素3-半乳糖苷、二咖啡酰基酒石酸、槲皮素-3-葡糖苷酸、山奈酚-3-葡糖苷酸、槲皮素3-0(6-丙二酰)-葡糖苷、3,5-二咖啡酰基奎宁酸、木犀草素7-0(6”丙二酰葡糖苷)、7-表-12-羟基茉莉酮酸乙酯葡糖苷、山莴苣苦素15-草酸酯、表儿茶素3-0-(2-反式-肉桂酰基-β-D-吡喃阿洛糖甙)和9-(α-D-半乳糖氧基)壬酸甲酯。在一些情况下，代谢物是槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷、山奈酚-3葡糖苷酸、1,3二咖啡酰基奎宁酸或绿原酸。

代谢物可用于确定具有减少的病害或提高的病害抗性的后续植物或作物。在一些情况下，代谢物的表达或水平用于确定植物物质是否对病害易感。在一些情况下，代谢物的表达或水平或黄酮类化合物指数表明植物物质对病害的易感性。例如，如果与对照相比，代谢物的表达或水平或黄酮类化合物指数为增加至少或约0.5倍、1.0倍、1.5倍、2.0倍、2.5倍、3.0倍、3.5倍、4.0倍、5.0倍、6.0倍、7.0倍、8.0倍、9.0倍、10倍或大于10倍，则植物物质不对病害易感。在一些情况下，如果与对照相比，代谢物的表达或水平或黄酮类化合物指数高出至少或约5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或大于95％，则植物物质不对病害易感。在一些情况下，如果与对照相比，代谢物的表达或水平或黄酮类化合物指数高出约5％-100％、10％-90％、20％-80％、30％-70％、40％-60％、50％-95％、65％-85％或75％-95％的范围内，则植物物质不对病害易感。在一些情况下，对照是植物种子、植物幼苗、植物物质或衍生自植物种子、植物幼苗或植物物质的植物或作物，其中植物种子、植物幼苗或植物物质未使用UV-B处理。在一些情况下，代谢物是蔗糖、柠檬酸、咖啡酰基酒石酸、绿原酸、脱氧番木鳖苷、咖啡酰基苹果酸、酚苷、槲皮素3-半乳糖苷、二咖啡酰基酒石酸、槲皮素-3-葡糖苷酸、山奈酚-3-葡糖苷酸、槲皮素3-0(6-丙二酰)-葡糖苷、3,5-二咖啡酰基奎宁酸、木犀草素7-0(6”丙二酰葡糖苷)、7-表-12-羟基茉莉酮酸乙酯葡糖苷、山莴苣苦素15-草酸酯、表儿茶素3-0-(2-反式-肉桂酰基-β-D-吡喃阿洛糖甙)或9-(α-D-半乳糖氧基)壬酸甲酯。在一些情况下，酚类化合物或代谢物是槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷、山奈酚-3葡糖苷酸、1,3二咖啡酰基奎宁酸或绿原酸。

代谢物可以通过多种方式测量。在一些情况下，对代谢物进行定量测量。例如，Dualex用于测量代谢物。

向不同类型的植物物质和植物的应用

向多种植物种子、植物幼苗或植物物质的应用与本文的公开内容一致。在本文中经受处理的示例性植物物质包括纤匐枝、幼苗后的植物、叶、根、幼苗分生组织、整株植物应用，例如水培或气培生长的整株植物。在一些情况下，植物物质选自水果和蔬菜。在一些情况下，植物种子、植物幼苗或植物物质选自绿色生菜、红色生菜、番茄、黄瓜、绿花椰菜、草本作物、***、草莓和茄子。在一些情况下，植物种子、植物幼苗或植物物质是商业上重要的作物。方法也可以不受限制地应用于多种其他作物类型。

在一些情况下，植物种子、植物幼苗或植物物质是莴苣。在一些情况下，莴苣栽培品种是Calicel、Casino、Desert Storm、El Dorado、Falcon、Greenway、Iceberg、LaBrilliante、Pedrola、Pavane或Salinas。

与本文所述的方法和装置一起使用的各种栽培***均可以使用。例如，植物种子、植物幼苗或植物物质在土壤中生长。在一些情况下，植物种子、植物幼苗或植物物质是使用水培法或气培法生长的。植物在受控的温室条件下生长，例如常规温室条件或垂直农业条件。或者，植物在室外生长。

装置

许多装置与本文公开的方法和处理配方的实施一致。在一些情况下，装置具有施用预定的UV剂量方案，例如本申请中描述的那些方案，并且其中可以容易地调节和控制本公开内容中优选使用的参数。在一些情况下，计算机与装置通信以自动控制处理参数。

图52中示出了示例性装置。装置5200包含用于将光施用于目标区域5209的光源5203。在一些情况下，该光源施用富含UV-B的光。在一些情况下，该光源仅施用UV-B。在一些情况下，该光源施用UV-B与其他光的组合。该光源可保持固定或者可以在X、Y或Z方向中的任何一个方向上移动。该装置进一步包含处理器5205，以用于向光源5203或照明控制器提供信息。该装置进一步包含传感器5207。传感器5207被配置为在UV-B施用期间检测光源的方向性、光源的位置、湿度、压力、温度、剂量、强度或辐照度中的至少一种。

在图53中看到了第二示例性装置。装置5300提供照明阵列5301在X、Y和Z方向上的传送。光源可保持静止或可沿X、Y或Z方向中的任一方向移动。装置5300包括门架5303。装置5300被配置为将光引导到目标区域5305上。微处理器和相关联的电子驱动电路5307控制由光发射器发射的光的一种或多种特性。微处理器和相关联的驱动电路5307被配置为根据如本文所述的预定剂量方案控制光强度、光谱含量、由光发射器发射的光的方向性和持续时间。预定义的剂量方案可以被编程到微处理器或微处理器可读的相关媒体中。可以通过多种方式实现对微处理器进行新的或附加剂量方案的编程，例如但不限于添加附加介质(例如，存储器模块)、对微处理器可读介质的编程或通过USB或无线技术对微处理器存储器的编程，或通过与微处理器相关联的用户界面输入额外的剂量方案。

在一些情况下，本文所述的装置和***包括一个或多个光发射器。在一些情况下，光发射器附接到照明模块。在一些情况下，照明模块形成散热器或包括驱动电路。照明模块和附接的光发射器可以定位在目标区域上方，使得从光发射器发射的光被向下引导到目标区域以及在使用中引导到目标区域内的任何植物上。

照明模块的移动可由电子致动器执行。示例性电子致动器参见图53。电子致动器5309为垂直调节电机的形式。在一些情况下，通过将照明模块移近目标区域，目标区域上的光强度增加，并且通过将照明模块移离目标区域更远，光强度降低。在一些实施方案中，照明阵列的垂直可调节性可以手动执行而不是由***自动调节。

在一些情况下，装置包括移动输送机，该移动输送机在处理期间改变至少一个光发射器与目标区域的相对位置。以这种方式，当输送机移动光发射器的位置时，在处理阶段期间可以方便且准确地处理大量的植物种子、植物幼苗或植物物质。

在一些情况下，根据本公开内容，装置通过发光二极管(LED)施用UV光。

在一些情况下，装置被配置为将可见光与UV光共同施用，由于上述原因，这是有益的。

一些这样的装置被配置为施用各种处理条件以及本文所述的处理的组合。例如，装置控制从植物到光源的处理距离(mm)、移动光源的速度(mm/s)、光源定时循环(每次暴露的规律性，秒)、每天循环次数、UV-B的辐照度(umol cm^-2s^-1)、UV-B的峰值波长、红光的辐照度(umol m^-2s^-1)、红光的峰值波长(nm)、蓝光的辐照度(umol m^-2s^-1)、蓝光的峰值波长(nm)和总处理天数中的至少一种。

在一些情况下，该装置被配置为调节或保持其光源，使在光源与植物物质有固定或以其他方式确定的距离。在一些情况下，植物种子、植物幼苗或植物物质与光源的距离在约5至约200、约10至约160、约20至约140、约30至约120或约40至约60mm的范围内。在一些情况下，植物种子、植物幼苗或植物物质与光源的距离约为50mm。在一些情况下，植物物质与光源的距离约为70mm。

在一些情况下，装置控制光源的移动。在一些情况下，移动光源的速度至少为或约为20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200或超过200毫米/秒(mm/s)。在一些情况下，移动光源的速度在约5至约200、约10至约160、约20至约100或约40至约60mm/s的范围内。在一些情况下，移动光源的速度约为50mm/s。

本文的装置被配置为施用单独或与可见光组合的UV光，该UV光在与整个本公开内容中的波长公开内容一致的波长范围内，例如UV-B在约280nm至约290nm、约280nm至约300nm、约280nm至约310nm、约280nm至约320nm、约290nm至约300nm、约290nm至约310nm、约290nm至约320nm、约300nm至约310nm、约300nm至约320nm或约310nm至约320nm范围内或在该范围内达到峰值。在一些情况下，UV-B在280nm(±5nm)至284nm(±5nm)、279nm(±5nm)至约288nm、约289nm至约300nm或286nm(±5nm)至约305nm的范围内施用或达到峰值。在一些情况下，UV-B在280nm处达到峰值。在一些情况下，UV-B在300nm处达到峰值。

本文的装置被配置用于连续的单次施用或规律地重复的光，例如UV-B光的循环暴露。在一些情况下，UV-B光的循环暴露包含每天至少或约50、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000或超过1000个循环。在一些情况下，每天的循环次数是每天超过约250个循环。在一些情况下，每天的循环次数是每天约430个循环。

装置通常配置为施用设定的处理持续时间。例如，UV-B处理为约1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、12天、14天、16天、18天、20天、24天、30天、32天、50天、72天或超过72天。在一些情况下，UV-B处理在约1天至约30天、约2天至约25天、约4天至约20天、约6天至约18天或约8天至约16天的范围内。在一些情况下，装置控制光暴露。在一些情况下，光暴露至少为或约为20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、220、240、260、280、300、320、340、360、380、400或超过400秒。在一些情况下，光暴露在约20至约300、约40至约200、约60至约140、约80至约100或约90至约180秒的范围内。光暴露可以包含富含或补充有UV-B的光。

如本文所述的装置可被配置为施用特定剂量或辐照度的光。例如，该装置被配置为施用各种辐照度的UV-B。在一些情况下，UV-B的辐照度为至少或约0.01μmol m^-2s^-1、0.02μmol m^-2s^-1、0.05μmol m^-2s^-1、0.075μmol m^-2s^-1、0.10μmol m^-2s^-1、0.2μmol m^-2s^-1、0.5μmolm^-2s^-1、0.75μmol m^-2s^-1、1.0μmol m^-2s^-1、1.5μmol m^-2s^-1、2.0μmol m^-2s^-1、2.5μmol m^-2s^-1、3.0μmol m^-2s^-1、3.5μmol m^-2s^-1或4.0μmol m^-2s^-1。在一些情况下，UV-B的辐照度在约0.01μmol m^-2s^-1至约1.0μmol m^-2s^-1的范围内。在一些情况下，UV-B的辐照度为约0.1μmol m^-2s^-1、约0.2μmol m^-2s^-1、约0.3μmol m^-2s^-1、约0.4μmol m^-2s^-1、约0.5μmol m^-2s^-1、约0.6μmol m^-2s^-1、约0.7μmol m^-2s^-1、约0.8μmol m^-2s^-1、约0.9μmol m^-2s^-1或约1.0μmol m^-2s^-1。

在一些实施方案中，如本文所述的装置施用指定剂量。在一些情况下，剂量为约0.1kJ m^-2h^-1至约20kJ m^-2h^-1。在一些情况下，剂量为约0.1kJ m^-2h^-1至约1.0kJ m^-2h^-1。在一些情况下，剂量为约0.01kJ m^-2h^-1、约0.025kJ m^-2h^-1、约0.050kJ m^-2h^-1、约0.10kJ m^-2h^-1,0.3kJ m^-2h^-1、约0.5kJ m^-2h^-1、约1.0kJ m^-2h^-1、约1.5kJ m^-2h^-1、约2.0kJ m^-2h^-1、约2.5kJ m^{- 2}h^-1、约3.0kJ m^-2h^-1、约3.5kJ m^-2h^-1、约4.0kJ m^-2h^-1、约4.5kJ m^-2h^-1、约5.0kJ m^-2h^-1、约5.5kJ m^-2h^-1、约6.0kJ m^-2h^-1、约7.0kJ m^-2h^-1、约8.0kJ m^-2h^-1、约9.0kJ m^-2h^-1、约10.0kJ m^-2h^-1、约11.0kJ m^-2h^-1或约12.0kJ m^-2h^-1。在一些情况下，剂量为至少或约0.1kJ m^-2h^-1、0.3kJ m^-2h^-1、0.5kJ m^-2h^-1、0.7kJ m^-2h^-1、1.0kJ m^-2h^-1、1.5kJ m^-2h^-1、2.0kJ m^-2h^-1、2.5kJm^-2h^-1、3.0kJ m^-2h^-1、3.5kJ m^-2h^-1、4.0kJ m^-2h^-1、4.5kJ m^-2h^-1、5.0kJ m^-2h^-1、5.5kJ m^-2h^-1、6.0kJ m^-2h^-1、6.5kJ m^-2h^-1、7.0kJ m^-2h^-1、7.5kJ m^-2h^-1、8.0kJ m^-2h^-1到至少或约9.0kJ m^-2h^-1、9.5kJ m^-2h^-1、10.0kJ m^-2h^-1、11kJ m^-2h^-1、12kJ m^-2h^-1、13kJ m^-2h^-1、14kJ m^-2h^-1、15kJ m^{- 2}h^-1、16kJ m^-2h^-1、18kJ m^-2h^-1、20kJ m^-2h^-1、22kJ m^-2h^-1、24kJ m^-2h^-1、26kJ m^-2h^-1、28kJ m^-2h^-1、30kJ m^-2h^-1。在一些情况下，UV-B的剂量在约0.3kJ m^-2h^-1至约3.0kJ m^-2h^-1的范围内。在一些情况下，UV-B的剂量在约2.0kJ m^-2h^-1至约12.0kJ m^-2h^-1的范围内。

在一些情况下，剂量为约0.1kJ m^-2h^-1至约20kJ m^-2h^-1。在一些情况下，剂量为0.3kJ m^-2d^-1、约0.5kJ m^-2d^-1、约1.0kJ m^-2d^-1、约1.5kJ m^-2d^-1、约2.0kJ m^-2d^-1、约2.5kJ m^{- 2}d^-1、约3.0kJ m^-2d^-1、约3.5kJ m^-2d^-1、约4.0kJ m^-2d^-1、约4.5kJ m^-2d^-1、约5.0kJ m^-2d^-1、约5.5kJ m^-2d^-1、约6.0kJ m^-2d^-1、约7.0kJ m^-2d^-1、约8.0kJ m^-2d^-1、约9.0kJ m^-2d^-1、约10.0kJ m^-2d^-1、约11.0kJ m^-2d^-1或约12.0kJ m^-2d^-1。在一些情况下，剂量为至少或约0.1kJ m^-2d^-1、0.3kJ m^-2d^-1、0.5kJ m^-2d^-1、0.7kJ m^-2d^-1、1.0kJ m^-2d^-1、1.5kJ m^-2d^-1、2.0kJ m^-2d^-1、2.5kJm^-2d^-1、3.0kJ m^-2d^-1、3.5kJ m^-2d^-1、4.0kJ m^-2d^-1、4.5kJ m^-2d^-1、5.0kJ m^-2d^-1、5.5kJ m^-2d^-1、6.0kJ m^-2d^-1、6.5kJ m^-2d^-1、7.0kJ m^-2d^-1、7.5kJ m^-2d^-1、8.0kJ m^-2d^-1到至少或约9.0kJ m^-2d^-1、9.5kJ m^-2d^-1、10.0kJ m^-2d^-1、11kJ m^-2d^-1、12kJ m^-2d^-1、13kJ m^-2d^-1、14kJ m^-2d^-1、15kJ m^{- 2}d^-1、16kJ m^-2d^-1、18kJ m^-2d^-1、20kJ m^-2d^-1、22kJ m^-2d^-1、24kJ m^-2d^-1、26kJ m^-2d^-1、28kJ m^-2d^-1、30kJ m^-2d^-1。在一些情况下，UV-B的剂量在约0.3kJ m^-2h^-1至约3.0kJ m^-2h^-1的范围内。在一些情况下，UV-B的剂量在约2.0kJ m^-2h^-1至约12.0kJ m^-2h^-1的范围内。

装置可以被配置为单独施用UV-B或结合蓝光和红光中的至少一种施用UV-B。在一些情况下，蓝光在至少或约430nm、435nm、440nm、445nm、450nm、455nm、460nm、465nm、470nm、475nm、480nm、485nm或490nm处施用或达到峰值。在一些情况下，蓝光在430nm至480nm或440nm至460nm的范围内施用或达到峰值。在一些情况下，蓝色可见光或蓝光在约450nm处施用或达到峰值。蓝光的辐照度包括但不限于5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000或大于6000umol m^-2s^-1。在一些情况下，红色可见光或红光在620nm(±5nm)、约630nm、约640nm、约660nm、约670nm、约680nm、约690nm、约700nm、约710nm、约720nm、约730nm、约740nm或约750nm(±5nm)处施用或达到峰值。在一些情况下，红色可见光或红光在约660nm处施用或达到峰值。红光的辐照度包括但不限于5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000或大于6000umol m^-2s^-1。

在一些情况下，装置和***包括计算机处理器或其使用。在一些情况下，该计算机处理器向照明控制器提供信息。在一些情况下，该计算机处理器包含计算机程序。在一些情况下，该计算机程序包括可在数字处理装置的CPU中执行的一系列指令，该指令被编写以向种子、幼苗或其他植物物质提供UV-B方案。在一些情况下，计算机可读指令被实现为程序模块如功能、特征、应用程序编程接口(API)、数据结构等，用于向种子施用UV-Bl。

图54中示出了示例性计算机***。计算机***5400可被理解为可从介质5411和/或网络端口5405读取指令的逻辑装置，其可以任选地连接至具有固定介质5412的服务器5409。该***可包括CPU5401、磁盘驱动器5403、可选的输入装置如键盘5415和/或鼠标5416以及可选的监视器5407。可通过示出的通信媒介来实现与本地或远程位置的服务器的数据通信。通信媒介可包括发送和/或接收数据的任何手段。例如，通信媒介可以是网络连接、无线连接或因特网连接。这样的连接可提供经由万维网的通信。可以想到，有关本公开内容的数据可经过这样的网络或连接而传输，以便由用户5422接收和/或查看，如图54中所示。

如本文所述的装置或***可进一步包含传感器。在一些情况下，该传感器在UV-B施用期间检测光源的方向性、光源的位置、湿度、压力、温度、剂量、强度或辐照度。在一些情况下，该传感器向照明控制器提供信息，使得可以调节光源的方向性、光源的位置、湿度、压力、温度、剂量、强度或辐照度。

定义

贯穿本公开内容，各种实施方案以范围的格式呈现。应当理解，范围格式的描述仅仅是为了方便和简洁，不应被解释为对任何实施方案的范围的僵化限制。因此，除非上下文另有明确规定，否则应认为范围的描述已明确公开了该范围内到下限单位的十分之一的所有可能的子范围以及单个数值。例如，范围的描述，例如从1至6应被视为具有具体公开的子范围，例如从1到3、从1到4、从1到5、从2到4、从2到6、从3到6等，以及该范围内的单个值，例如1.1、2、2.3、5和5.9。无论范围的宽度如何，这都适用。这些中间范围的上限和下限可以独立地包括在较小的范围内，并且还包括包含在本公开内容中，受所述范围内任何具体排除限值影响。当所述范围包括一个或两个限值时，排除包括的限值那些中的一个或两个的范围也包括在本公开内容中，除非上下文另有明确规定。

本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，并不旨在限制任何实施方案。如本文所用，单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“所述(the)”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还应理解，当在本说明书中使用时，术语“包含(comprise)”和/或“包含(comprising)”指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组合。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任一和所有组合。

除非特别说明或从上下文中显而易见，如本文所用，关于数值或数值范围的术语“约”应理解为表示所述数值和所述数值的+/-10％，或关于范围所列的数值低于所列下限的10％和高于所列上限的10％。

编号的实施方案

编号的实施方案1包括一种用于减少作物病害的方法，包括：在病害暴露前至少1天向种子或幼苗施用富含UV-B的光，其中施用的UV-B剂量范围为约0.1kJ m^-2h^-1至约20kJm^-2h^-1；并且其中病害发生率、病害症状、病害严重程度、病害损害或其组合减少至少约5％。编号的实施方案2包括编号的实施方案1所述的方法，进一步包括同时使用引发介质引发种子和施用富含UV-B的光。编号的实施方案3包括编号的实施方案1-2所述的方法，其中引发介质是水、聚乙二醇或其组合。编号的实施方案4包括编号的实施方案1-3所述的方法，其中富含UV-B的光包括在约280nm至约290nm范围内的波长。编号的实施方案5包括编号的实施方案1-4所述的方法，其中富含UV-B的光包括峰值在280nm的波长。编号的实施方案6包括编号的实施方案1-5的方法，其中富含UV-B的光包括峰值在300nm的波长。编号的实施方案7包括编号的实施方案1-6的方法，其中UV-B的剂量在约0.3kJ m^-2h^-1至约3.0kJ m^-2h^-1的范围内。编号的实施方案8包括编号的实施方案1-7所述的方法，其中UV-B的剂量在约2.0kJ m^{- 2}h^-1至约12.0kJ m^-2h^-1的范围内。编号的实施方案9包括编号的实施方案1-8所述的方法，其中UV-B的剂量在约0.1kJ m^-2h^-1至约1.0kJ m^-2h^-1的范围内。编号的实施方案10包括编号的实施方案1-9所述的方法，其中UV-B的剂量为约0.1kJ m^-2h^-1、约0.2kJ m^-2h^-1、约0.3kJ m^-2h^-1、约0.4kJ m^-2h^-1、约0.5kJ m^-2h^-1、约0.6kJ m^-2h^-1、约0.7kJ m^-2h^-1、约0.8kJ m^-2h^-1、约0.9kJ m^-2h^-1或约1.0kJ m^-2h^-1。编号的实施方案11包括编号的实施方案1-10所述的方法，其中富含UV-B的光包括在约2kJ m^-2d^-1至约10kJ m^-2d^-1范围内的UV-B剂量。编号的实施方案12包括编号的实施方案1-11所述的方法，其中富含UV-B的光包括在约1.2kJ m^-2d^-1至约7kJ m^-2d^-1范围内的UV-B剂量。编号的实施方案13包括编号的实施方案1-12所述的方法，其中施用UV-B的持续时间为至少10小时、15小时、20小时、25小时或30小时。编号的实施方案14包括编号的实施方案1-13所述的方法，其中施用UV-B的持续时间为至少1天或至少14天。编号的实施方案15包括编号的实施方案1-14所述的方法，其中施用UV-B的持续时间为约1天、约2天、约3天、约4天、约5天、约6天或约7天。编号的实施方案16包括编号的实施方案1-15所述的方法，其中所施用的光的光周期为10小时。编号的实施方案17包括编号的实施方案1-16所述的方法，其中在病害暴露前施用富含UV-B的光至少2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天或10天。编号的实施方案18包括编号的实施方案1-17所述的方法，其中所述病害发生率、病害症状、病害严重程度、病害损害或其组合降低至少约10％、至少约15％、至少约30％、至少约50％或至少约80％。编号的实施方案19包括编号的实施方案1-18所述的方法，其中孢子形成减少、释放的孢子数量减少或其组合。编号的实施方案20包括编号的实施方案1-19所述的方法，其中孢子形成、释放的孢子数量或其组合减少至少约10％、至少约15％、至少约30％、至少约50％，或至少约80％。编号的实施方案21包括编号的实施方案1-20所述的方法，其中在暴露后，所述病害发生率减少至少1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天或14天。编号的实施方案22包括编号的实施方案1-21所述的方法，其中所述病害由细菌、昆虫病原体或其组合引起。编号的实施方案23包括编号的实施方案1-22所述的方法，其中所述病害暴露发生在所述播种种子之后。编号的实施方案24包括编号的实施方案1-23所述的方法，其中施用富含UV-B的光诱导一种或多种代谢物的表达增加。编号的实施方案25包括编号的实施方案1-24所述的方法，其中所述一种或多种代谢物是酚类化合物。编号的实施方案26包括编号的实施方案1-25所述的方法，其中所述一种或多种代谢物是黄酮类化合物。编号的实施方案27包括编号的实施方案1-26所述的方法，其中所述一种或多种代谢物是蔗糖、柠檬酸、咖啡酰基酒石酸、绿原酸、脱氧番木鳖苷、咖啡酰基苹果酸、酚苷、槲皮素3-半乳糖苷、二咖啡酰基酒石酸、槲皮素-3-葡糖苷酸、山奈酚-3-葡糖苷酸、槲皮素3-0(6-丙二酰)-葡糖苷、3,5-二咖啡酰基奎宁酸、木犀草素7-0(6”丙二酰葡糖苷)、7-表-12-羟基茉莉酮酸乙酯葡糖苷、山莴苣苦素15-草酸酯、表儿茶素3-0-(2-反式-肉桂酰基-β-D-吡喃阿洛糖甙)、9-(α-D-半乳糖氧基)壬酸甲酯或其组合。编号的实施方案28包括编号的实施方案1-27所述的方法，其中所述一种或多种代谢物是槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷、山奈酚-3葡糖苷酸、1,3二咖啡酰基奎宁酸或绿原酸。编号的实施方案29包括一种用于减少病害从第一植物传播到第二植物的方法，包括：a)将富含UV-B的光施用于第一植物物质；b)将富含UV-B的光施用于第二植物物质；c)播种第一植物物质；和d)在第一植物物质附近播种第二物质，其中第一植物到第二植物之间的病害传播减少至少50％。编号的实施方案30包括一种用于改善后续植物性能的方法，包括：通过以下方式确定植物物质是否对病害易感：获得或已经获得植物物质，其中向植物物质施用富含UV-B的光；和对植物物质进行或已经进行测定以确定一种或多种代谢物的表达；并且如果植物物质的一种或多种代谢物的表达高于衍生自未施用富含UV-B的光的植物物质组群的一种或多种代谢物的阈值表达，则播种该植物物质。编号的实施方案31包括编号的实施方案1-30所述的方法，其中所述植物物质是种子或幼苗。编号的实施方案32包括编号的实施方案1-31所述的方法，其中所述一种或多种代谢物是酚类化合物。编号的实施方案33包括编号的实施方案1-32所述的方法，其中所述一种或多种代谢物是黄酮类化合物。编号的实施方案34包括编号的实施方案1-33所述的方法，其中所述一种或多种代谢物是蔗糖、柠檬酸、咖啡酰基酒石酸、绿原酸、脱氧番木鳖苷、咖啡酰基苹果酸、酚苷、槲皮素3-半乳糖苷、二咖啡酰基酒石酸、槲皮素-3-葡糖苷酸、山奈酚-3-葡糖苷酸、槲皮素3-0(6-丙二酰)-葡糖苷、3,5-二咖啡酰基奎宁酸、木犀草素7-0(6”丙二酰葡糖苷),7-表-12-羟基茉莉酮酸乙酯葡糖苷、山莴苣苦素15-草酸酯、表儿茶素3-0-(2-反式-肉桂酰基-β-D-吡喃阿洛糖甙)、9-(α-D-半乳糖氧基)壬酸甲酯或其组合。编号的实施方案35包括编号的实施方案1-34所述的方法，其中所述一种或多种代谢物是槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷、山奈酚-3葡糖苷酸、1,3二咖啡酰基奎宁酸或绿原酸。编号的实施方案36包括编号的实施方案1-35所述的方法，其中所述阈值表达是与衍生自未施用富含UV-B的光的植物物质组群的一种或多种代谢物相比，所述一种或多种代谢物的表达的百分比增加。编号的实施方案37包括编号的实施方案1-36所述的方法，其中所述百分比增加为至少30％。编号的实施方案38包括编号的实施方案1-37的方法，其中所述阈值表达是黄酮类化合物指数。编号的实施方案39包括编号的实施方案1-38所述的方法，其中富含UV-B的光包括在约280nm至约290nm范围内的波长。编号的实施方案40包括编号的实施方案1-39所述的方法，其中富含UV-B的光包括峰值在280nm的波长。编号的实施方案41包括编号的实施方案1-40所述的方法，其中富含UV-B的光包括峰值位于300nm的波长。编号的实施方案42包括编号的实施方案1-41所述的方法，其中UV-B的剂量在约0.1kJ m^-2h^-1至约20kJ m^-2h^-1的范围内。编号的实施方案43包括编号的实施方案1-42所述的方法，其中施用UV-B的持续时间为至少10小时、15小时、20小时、25小时或30小时。编号的实施方案44包括编号的实施方案1-43所述的方法，其中施用UV-B的持续时间在约1天、约2天、约3天、约4天、约5天、约6天或约7天的范围内。编号的实施方案45包括编号的实施方案1-44所述的方法，其中富含UV-B的光包括在约1.2kJ m^-2d^-1至约7kJ m^-2d^-1范围内的UV-B剂量。编号的实施方案46包括编号的实施方案1-45所述的方法，其中所施用的光的光周期为10小时。编号的实施方案47包括编号的实施方案1-46的方法，其中所述光包括蓝光、红光或其组合。编号的实施方案48包括编号的实施方案1-47所述的方法，其中所述植物性能包括病害发生率的减少、病害症状的减少、病害严重程度的减少、病害损害的减少或其组合。编号的实施方案49包括编号的实施方案1-48所述的方法，其中所述病害发生率的减少、病害症状的减少、病害严重程度的减少、病害损害的减少或其组合包括减少至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约30％、至少约50％或至少约80％。编号的实施方案50包括编号的实施方案1-49所述的方法，其中所述病害由细菌、昆虫、病原体或其组合引起。

实施例

实施例1：UV-B处理降低莴苣对病害的易感性

本实施例评估了UV-B预处理对莴苣对霜霉病的易感性。

莴苣幼苗(播种后14天)用UV-B预处理三天，每天10小时。处理后，幼苗接种病害。处理后，植物接种莴苣盘霜霉。对于各种栽培品种，在接种后12天(DPI)洗掉来自所得植物的孢子并进行测量。还记录了孢子形成和损害视觉等级。如图6所示，UV-B预处理降低了莴苣对霜霉病的易感性。星号表示显著性(T-检验)水平。最一致和最高的降低是孢子计数的减少。孢子计数的减少对于病害的传播是有意义的。

病害的传播也通过孢子的减少来测量，这可以表明病害的传播。将与受感染的UV-B处理的植物置于同一帐篷中的健康植物与置于受感染对照植物帐篷中的健康植物进行比较。与受感染的UV-B处理的植物置于同一帐篷中的健康植物表现出减少的病害。当健康植物和受感染植物用UV-B进行预处理时，病害的传播会被放大。

该实施例显示UV-B处理降低病害易感性。

实施例2：UV-B处理增加莴苣栽培品种中的黄酮类化合物和酚酸水平

本实施例评估了UV-B处理对莴苣栽培品种中黄酮类化合物水平的影响。

在接受UV-B处理的莴苣栽培品种中测量了不同的化合物：El Dorado(ED)、Iceberg(IB)和Salinas(SL)。LC-MS数据表明，几种化合物在孢子计数和化合物强度之间具有显著相关性。这些化合物包括黄酮类化合物。在UV-B处理开始后72小时，在病害接种时，使用手持式Dualex测量三种莴苣栽培品种中的黄酮类化合物水平。如图7所示，该数据表明黄酮类化合物水平与孢子计数之间的相关性。

接受UV-B处理的栽培品种含有较高水平的槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷，如图8所示。表1包含图8中显示的数值。与未处理的栽培品种相比，UV-B处理的El Dorado栽培品种中槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷水平增加了2.34倍，与未处理的栽培品种相比，UV-B处理的Iceberg栽培品种增加了1.81倍，与未处理的栽培品种相比，UV-B处理的Salinas栽培品种增加了2.62倍。

表1：莴苣栽培品种中槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷水平

观察到槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷水平与孢子计数之间的相关性。随着槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷水平增加，孢子计数减少，如图9所示。计算槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷强度与盘霜霉属孢子计数之间的相关性，发现R平方值为0.465，调整后的R平方值计算为0.432。其他相关性计算显示在表2中。此外，如图10所示，槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷的叶片浸润导致盘霜霉属孢子计数减少。

表2：槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷强度与孢子计数的关系

在处理的和未处理的栽培品种中测量黄酮类化合物山奈酚-3葡糖苷酸的平均强度水平。在所有栽培品种中，UV-B处理的栽培品种比未处理的栽培品种显示出更高水平的山奈酚-3葡糖苷酸，如图11和表3所示。与未处理的栽培品种相比，UV-B处理的El Dorado栽培品种中山奈酚-3葡糖苷酸增加了4.21倍，与未处理的栽培品种相比，UV-B处理的Iceberg栽培品种增加了3.44倍，与未处理的栽培品种相比，UV-B处理的Salinas栽培品种增加了3.93倍。

表3：处理的和未处理的莴苣栽培品种中山奈酚-3葡糖苷酸水平

观察到山奈酚-3葡糖苷酸水平与孢子计数之间的相关性。随着山奈酚-3葡糖苷酸水平增加，孢子计数减少，如图12所示。计算山奈酚-3葡糖苷酸强度与盘霜霉属孢子计数之间的相关性，发现R平方值为0.213，调整后的R平方值计算为0.163。其他相关性计算如表4所示。

表4：山奈酚-3葡糖苷酸强度与盘霜霉属孢子计数之间的相关值

在UV-B处理的和未处理的莴苣栽培品种中测量化合物1,3二咖啡酰基奎宁酸。在所有情况下，如图13和表5所示，UV-B处理的栽培品种比未处理的栽培品种显示出更高的二咖啡酰基奎宁酸强度。具体地，与未处理的栽培品种相比，UV-B处理的El Dorado栽培品种中二咖啡酰基奎宁酸水平增加了1.78倍，与未处理的栽培品种相比，UV-B处理的Iceberg栽培品种增加了1.31倍，并且与未处理的栽培品种相比，UV-B处理的Salinas栽培品种增加了1.24倍。

表5：处理的和未处理的莴苣栽培品种中1,3二咖啡酰基奎宁酸水平

观察到1,3二咖啡酰基奎宁酸水平与孢子计数之间的相关性。随着1,3二咖啡酰基奎宁酸水平的增加，孢子计数减少，如图14所示。计算1,3二咖啡酰基奎宁酸强度与盘霜霉属孢子计数之间的相关性，发现R平方值为0.373，调整后的R平方值计算为0.334。其他相关性计算如表6所示。

表6：1,3二咖啡酰基奎宁酸强度与孢子计数之间的相关性

在UV-B处理的和未处理的莴苣栽培品种中测量化合物绿原酸。如图15和表7所示，在所有栽培品种中，在UV-B处理下绿原酸的水平增加。具体地，与未处理的栽培品种相比，UV-B处理的El Dorado栽培品种中绿原酸增加了1.30倍，与未处理的栽培品种相比，UV-B处理的Iceberg栽培品种增加了1.22倍，并且与未处理的栽培品种相比，UV-B处理的Salinas栽培品种增加了1.37倍。

表7：UV-B处理的和未处理的莴苣栽培品种中绿原酸水平

观察到绿原酸水平与孢子计数之间的相关性。随着绿原酸水平增加，孢子计数减少，如图16所示。表8显示了该数据的相关值，包括绿原酸水平与接种(DPI)后8天的感染程度(DoI)和接种后12天的感染程度之间的相关性。绿原酸强度与孢子之间的相关性的R平方值为0.209，且调整后的R平方值为0.159。绿原酸强度与DoI 8DPI之间的相关性的R平方值为0.367，且调整后的R平方值为0.328。绿原酸强度与DoI 12DPI之间的相关性的R平方值为0.336，且调整后的R平方值为0.294。

表8：绿原酸强度与孢子、DoI 8DPI和DoI 12DPI之间的相关性

该实施例说明UV-B处理增加了莴苣中多种化合物的水平，包括槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷、山奈酚-3-葡糖苷酸、1,3二咖啡酰基奎宁酸和绿原酸。此外，这些化合物水平的增加与植物中孢子计数的减少有关。

实施例3：LC-MS数据的主成分分析

该实施例评估了病害测量和代谢组学数据之间的关系。

病害测量包括以下：接种(DPI)后8天的感染程度(DoI)、12DPI的DoI和孢子计数。显著性特征通过方差检验确定，其中发生了同位素过滤，并已去除可能的伪影峰。

在主成分分析(PCA)中保留的因子数目由主成分的特征值决定，这些特征值是针对如图17所示的成分数目绘制的。这决定了前四个成分应该根据Kaiser准则保留，其中保留大于1的特征值。这前四个成分占方差的90.7％。成分1具有非常强的影响力，占方差的60.3％，其次是成分2，占方差的20.7％。无法计算参考线；因此，使用minitab PCA分析无法识别异常值。

第一成分的分数受孢子计数(-0.127)的负面影响最大，但也受DoI(8DPI:-0.082,12DPI:-0.078)的负面影响。大多数代谢特征对第一成分产生积极影响(特征向量0.16-0.19)，而少数(特征2a、2b和4a，以及未定义的/z658 rt2)对第一成分(0.064-0.094)有较弱的正面影响。一个代谢特征(特征20b)对第一成分(20b)有微弱的负面影响。

第一个第二成分的分数较少分组。DoI值的贡献产生了最积极的影响(0.37)，其次是孢子计数和一系列代谢特征(0.017-0.288)。一些代谢特征对第二成分有负面影响，最强的贡献者是特征21a、20b和未定义的/z658 rt2(-0.171至-0.145)。

当针对前两个成分绘制不同的栽培品种时，在第一成分中可以看到明显的紫外线效应，如图18所示。第二成分倾向于将栽培品种分开。与对照相比，UV-B处理的植物中栽培品种的分离更为明显。对照分数聚集在一起，除了Iceberg之外，沿着第一和第二成分更加分离。

PCA的第一成分是针对PCA的第二成分绘制的，突出了变量的分组和变量之间的关系(数据未显示)。分组很明显，除了特征20b外，大多数代谢特征都集中在成分1的正面。该组沿着第二成分进一步分为4个子组。由于鉴定的特征未知，这些子组目前没有被进一步表征，但正如评分图所暗示的那样，分离可能是由于栽培品种差异。病害测量在第一成分的负面被分组在一起。孢子计数和DoI也被第二成分分离在子组中。代谢特征20b通过其他代谢特征被该成分分开，但也被该成分与病害测量分开。病害测量(DoI 8DPI、DoI 12DPI、孢子计数)位于彼此代谢特征组的不同空间中。载荷图表明代谢特征组(特征20b除外)与病害测量呈负相关。

使用代谢模型ARA和BioCyc 13.0对LC-MS数据进行途径分析，鉴定UV-B和栽培品种之间相互作用影响的途径。受影响最大的途径是属于苯丙素途径的那些，包括黄酮类化合物途径、山奈酚糖苷生物合成(拟南芥)、槲皮素糖苷生物合成(拟南芥)、木犀草素糖苷生物合成、丁香黄素生物合成、花青素生物合成(拟南芥)和多酚酯途径、绿原酸如表9所示。糖途径水苏糖生物合成以及降解，以及筋骨草糖生物合成II(不依赖半乳糖肌醇)也因处理和栽培品种相互作用而显著改变。

表9：合成途径的分析

途径	重叠尺寸	重叠尺寸	p-值
				水苏糖生物合成	4	4	0.002
山奈酚糖苷生物合成(拟南芥)	5	7	0.004
				槲皮素糖苷生物合成(拟南芥)	6	10	0.005
木犀草素糖苷生物合成	3	3	0.005
				丁香黄素生物合成	3	4	0.013
绿原酸生物合成I	3	4	0.013
				筋骨草糖生物合成II(不依赖半乳糖肌醇)	3	4	0.013
绿原酸生物合成II	3	4	0.013
				花青素修饰(拟南芥)	2	2	0.025
苯丙素生物合成	3	5	0.027
				水苏糖降解	3	5	0.027
黄酮类化合物生物合成(在木贼属中)	4	9	0.048
				黄烷醇生物合成	3	6	0.049

特征

LC-MS的特点分为三个主要模式：(1)一般UV增加(所有栽培品种显示经UV处理的增加)，(2)IB+UV增加(对照中Iceberg较高，所有栽培品种的UV较高)，以及(3)一般UV减少(所有栽培品种显示经UV处理的减少)。模式2特征响应与UV病害响应最相似。这通过视觉模式以及通过与孢子计数的最强显著负相关来显示。一些模式1特征与孢子计数有显著相关性；然而，这些较弱。没有模式3特征与孢子计数显著相关。

模式1

对于每个栽培品种，在UV-B处理的植物中，特征的强度水平增加。特征18d是模式1的一个这样的实例，如图19所示。模式1特征的一个有趣子集在UV-B处理的El Dorado栽培品种中的水平过度增加。显示这种模式的一个特征是特征18a，如图20所示。

给出的假定身份最有可能来自基于m/z值和加合物(metlin/mummichog)的列表。这些显示在表29中。表10中列出了每个栽培品种的某些模式1特征的UV-B处理的和未处理的栽培品种中特征的倍数变化。

表10：模式1特征

*是指重要特征

几个模式1特征也与不同的病害测量(DoI 8DPI、DoI 12DPI和孢子计数)相关，如表11所示。这些特征中的两个，特征14e和18c与病害严重程度呈中等负相关。这些特征与等级量表(DoI)的相关性比与孢子计数的相关性更强。特征14d显示出与病害测量的中等负相关以及所有三个栽培品种的相对较高的倍数变化。

表11：病害严重程度测量与模式1中特征的化合物水平之间的相关性

*表示显著性相关

模式2

模式2展示了有趣的特征，因为它模仿了这组实验中看到的病害减少模式。模式2特征的一个实例是特征19j，如图21所示。在这个特征中，在对照条件下，特征在Iceberg莴苣中更高。此外，与未处理的栽培品种相比，所有栽培品种显示UV-B处理的栽培品种中的特征水平的提高。Xcms和其他数据库为大多数模式2特征提供了多个(或没有)假定身份。

与模式1相比，模式2特征倾向于与孢子计数的相关性(负相关)更强，但与等级量表(DoI)的相关性略弱，如表12中所列。与孢子计数的负相关似乎在特征19j和19h中最强，其皮尔逊相关系数分别为-0.722和-0.705。模式2中的许多其他特征具有很强的负相关性(皮尔逊系数-0.680至-0.690)。

表12：病害严重程度测量与模式2特征的化合物水平之间的相关性

*表示显著性

进一步分析了与发病因子19j和19h显示最强负相关的特征。当19j强度相对孢子计数作图时，M1424T5强度与孢子计数呈负相关，如图22所示。此外，与El Dorado、Iceberg和Salinas菌株的未处理的栽培品种相比，UV-B处理的栽培品种的19j强度增加，如图23所示。当19h强度相对孢子计数作图时，19h强度与孢子计数呈负相关，如图24所示。与ElDorado、Iceberg和Salinas菌株的未处理的栽培品种相比，UV-B处理的栽培品种的19h强度增加，如图25所示。

模式3

在栽培品种的UV-B处理的版本中，模式3的特征普遍下降。图26示出了模式3的特征的一个实例，特征20b。与对照植物相比，只有特征M295T6的Salinas显示出紫外线的显著降低，在发现的所有特征中，其幅度>2.5倍。没有识别为模式3的特征与任何病害测量相关。

其他特征

本实施例中讨论的特征并不是鉴定的唯一感兴趣的特征。表13描绘了预期尤其用于本公开内容的特征的非排他性列表。该列表包括在模式1中找到的特征和在模式2中找到的特征。

表13：其他特征

名称	图案	mzMed	RT	峰值Id
					M461T5	1	461.08	5.09	18a
M923T5	1	923.16	5.08	18b
					M505T5	2	505.0993	5.390517	19d
M549T5	2	549.0914	5.387283	19e
					M1099T5	2	1099.195	5.390425	19a
M611T5	2	611.0188	5.394	19f
					M1122T5	2	1122.161	5.390483	19g
M1143T5	2	1143.112	5.390533	19h
					M1153T5	2	1153.103	5.387117	19i
M563T6	2	563.1032	6.293567
					M937T5	1	937.17	5.02	14d
M1101T5	2	1101.198	5.387283	19b
					M1397T5	2	1396.706	5.387233	19c
M1424T5	2	1423.661	5.3905	19j

如本实施例所示，LC-MS分析鉴定了植物UV-B响应***中涉及的许多感兴趣的新特征。这些特征与许多合成途径有关，包括黄酮类化合物合成途径。

实施例4：莴苣幼苗中对莴苣盘霜霉的病害保护

本实施例评估了对种子施用不同剂量的UV-B辐射以保护莴苣幼苗免受病害侵害的能力。

方法

将毛细管垫圈放置在直径为20 60mm的培养皿中。15个培养皿用约20mL的PEG溶液饱和，5个培养皿保持干燥。将50mg的莴苣种子置于培养皿中的滤纸上，记录培养皿、PEG溶液、滤纸、垫子和种子的重量。

每个处理区域放置1个湿盘和1个干盘，其余盘在对照区域处理。处理区域包含的辐照度为0.3kJ m^-2h^-1(区域1)、0.7kJ m^-2h^-1(区域2)、1.3kJ m^-2h^-1(区域3)、1.7kJ m^-2h^-1(区域4)、2.9kJ m^-2h^-1(区域5/超高)或0kJ m^-2h^-1(对照)。在处理后3小时，将湿盘从对照区域移至区域1-4中的每一个并重新开始处理。在处理开始后6小时，暂停处理并加入蒸馏水，使得所有盘达到其初始重量。将湿盘从对照区域移至区域1-5中的每一个并重新开始处理。在处理后23小时，暂停处理并向每个盘中加入蒸馏水直至其达到其初始重量。重新开始处理直到处理开始时间后27小时。在处理后，将干种子置于冰箱中，将湿种子置于24℃、50％相对湿度的湿度箱中24小时以干燥。在干燥后，将种子储存在冰箱中。

将20粒种子置于塑料植物生长箱中的湿润滤纸上。将箱密封并放置在15℃的控温室中，光周期为14小时。在3天后，将幼苗移植到Magenta GA7箱中的黑色薄纸上。在播种后7天，使用雾化器为幼苗接种每箱1mL的10⁵个condia mL^-1莴苣盘霜霉菌。将幼苗置于黑暗24小时，然后返回15℃的控温室，光周期为14小时。在接种后(DPI)7-10天进行病害发生率、严重程度和感染性的测量。

结果

如图27和表14所示，湿UV-B种子处理剂量30.8、34.7、39.8和61.7kJ m^-2显著降低了随时间的病害发生率(个体存活分析，P<0.05)。发生率在任何单个时间点都没有显著改变(Fisher精确检验)。79.3kJ m^-2的UV-B剂量在整个病害期间显著增加病害(生存分析，P＝0.006)。

表14：显示受盘霜霉属感染的植物百分比

通过对显示霜霉病症状的叶组织的百分比进行视觉评估来测量病害严重程度。在DPI 7至10天进行测量，并使用受感染植物的评级来生成病害进展曲线。病害进展曲线下面积(AUDPC)用于表示病害严重程度，如图28和表15所示。与对照相比，几种剂量(30.8、34.8和61.7kJ m^-2)降低了病害严重程度。

表15：受盘霜霉属感染的莴苣幼苗的病害严重程度

将出现霜霉病症状的幼苗在250μL的蒸馏水中洗涤，并使用血细胞计数器对产生的孢子悬浮液进行计数。将孢子计数的值除以植物叶面积。与对照相比，几种剂量(30.8、34.8和61.7kJ m^-2)降低了每叶面积(mm²)的孢子计数，如表16所示。

表16：每mm²的莴苣栽培品种的盘霜霉属孢子的平均值

该实施例表明，对种子施用各种剂量的UV-B辐射可以保护莴苣幼苗免受病害。

实施例5：莴苣幼苗中对莴苣盘霜霉的病害保护

本实施例评估了对种子施用另一范围的剂量的UV-B辐射以保护莴苣幼苗免受病害侵害的能力。

方法

将毛细管垫圈放置在直径为20个60mm的培养皿中。15个培养皿用约20mL的PEG溶液饱和，5个培养皿保持干燥。将50mg的莴苣种子置于培养皿中的滤纸上，记录培养皿、PEG溶液、滤纸、垫子和种子的重量。

每个处理区域放置1个湿盘和1个干盘，其余盘在对照区域处理。处理区域包含的辐照度为2.6kJ m^-2h^-1(区域1)、3.6kJ m^-2h^-1(区域2)、4.1kJ m^-2h^-1(区域3)、4.8kJ m^-2h^-1(区域4)、10.0kJ m^-2h^-1(超高)或0kJ m^-2h^-1(对照)。在处理后3小时，将湿盘从对照区域移至区域1-4中的每一个并重新开始处理。在处理开始后6小时，暂停处理并加入蒸馏水，使得所有盘达到其初始重量。将湿盘从对照区域移至区域1-5中的每一个并重新开始处理。在处理后23小时，暂停处理并向每个盘中加入蒸馏水直至其达到其初始重量。重新开始处理直到处理开始时间后27小时。在处理后，将干种子置于冰箱中，将湿种子置于24℃、50％相对湿度的湿度箱中24小时以干燥。在干燥后，将种子储存在冰箱中。

结果

试验1结果

如图29A和表17所示，114.2和128.5kJ m^-2的UV-B剂量在8DPI下降低了病害发生率。同样，在9DPI下，多重渗调引发处理导致的病害发生率低于对照，如图29B和表17所示。

表17：7至9DPI下的病害发生率

使用与先前实施例中描述的类似方法生成病害进展曲线以测量病害严重程度。UV-B剂量69.1kJ m^-2和114.2kJ m^-2降低了总体病害严重程度，如图30和表18所示。

表18：Great Lakes莴苣幼苗的病害严重程度

如前面的实施例计算易感染性。如图31和表19所示，通过用5种UV-B剂量进行渗调引发种子处理，易感染性显著降低。在图31中，误差条表示1个标准误差，且星号表示与对照相比的孢子计数的显著差异，其中显著性由student’s t检验确定，p值<0.05。

表19：每株植物的平均孢子数

试验2结果

病害发生率是显示霜霉病症状的植物的百分比。与0kJ m^-2的剂量相比，使用61.40kJ m^-2的UV-B剂量的渗调引发种子处理显著降低了接种后(DPI)7-9天的感染曲线，如图32(顶部图)和表20所示。此外，与0kJ m^-2的剂量相比，85.4kJ m^-2的UV-B剂量显著降低了来自7-9DPI的感染曲线，如图32(底部图)所示。

表20：感染盘霜霉属的植物百分比

病害严重程度如前面的实施例测量。如图33和表21所示，大多数剂量的UV-B辐射降低了病害严重程度。与对照相比，几种UV-B种子处理大大降低了病害进展率，如图34所示。

表21：UV-B处理的植物的病害严重程度

如前面的实施例，通过孢子计数计算易感染性。如图35和表22所示，许多渗调引发种子处理降低了易感染性。易感染性的一些降低是显著的(用星号表示)。两种非渗调引发处理也降低了易感染性。

表22：UV处理的和未处理的幼苗中的孢子计数

试验3结果

在接种后7天(DPI)(症状的最初迹象)，大多数处理导致发病率降低。如图36和表23所示，使用76.7kJ m^-2剂量和109.9kJ m^-2剂量处理均显著降低整个病害期的感染概率。

表23：7、8和9DPI下的病害发生率

如前所述测量病害严重程度。如图37和表24所示，所有渗调引发的UV-B种子处理显示出总体病害严重程度的减少。与对照(0kJ m^-2)相比，使用剂量为76.6、87.6、98.5、99.9和128.5kJ m^-2的渗调引发的UV-B种子处理显示总体病害严重程度显著降低，如星号所示。此外，如图38所示，许多处理减少了病害进展。

表24：处理的和未处理的莴苣的病害严重程度

如前面的实施例计算孢子计数。如图39和表25所示，几种渗调引发的种子处理降低了易感染性。76.7、87.6、98.5 109.9和128.5kJ m^-2的剂量显著降低了易感染性，用星号表示。此外，两种非渗调引发处理也降低了易感染性。

表25：每株植物的孢子

如本实施例所示，与衍生自未处理的种子的幼苗相比，莴苣种子的UV-B处理导致衍生自UV-B处理的种子的莴苣幼苗的病害抗性。在该实验中使用了不同剂量的UV-B辐射，发现与未处理的植物相比，不同剂量可以提高处理的植物的病害抗性。

实施例6：用UV-B光处理幼苗以提高病害抗性

本实施例评估了幼苗的UV-B处理对病害抗性的影响。

方法

实验处理

将莴苣(Lactuca sativa)种子播种在0.5cm深的单元尺寸为3cm²，含有“道尔顿育苗混合料(Daltons Seedling Raising Mix)”的黑色塑料托盘中。托盘上铺有单层3级中等蛭石(Auspari pty LTD,NSW)。播种的托盘用水雾化，然后置于14℃的黑暗中48小时进行春化。春化后，植物在控温室(CTR)中生长14天。CTR的生长条件为17℃，215μmol m^-2s^-1，由FL58W/965超级日光豪华荧光灯管(Slyvania Premium Extra,China)提供的光周期为10小时。对托盘下方的毛细管垫每天进行浇水。在大多数实验中，使用栽培品种Casino(Terranova Seed,Nz)。处理为对照(仅PAR)或UV-B(PAR+300nm UV-B)。PAR灯由红色和蓝色LED组成。用于剂量响应实验的UV-B剂量见表26。在每次处理之前，用辐射计(OptronicLaboratories Ol756)或分光辐射计(Spectrilight ILT950)确认光质量和数量。

商业处理

种植莴苣(Lactuca sativa)用于实验处理。生长室实验(半商业)使用的栽培品种；El Dorado、Iceberg和Salinas，并作为实验性处理被培养。在Palmerston North,NewZealand的标准温室条件下，将温室(商业)莴苣植物(Casino栽培品种)在洪水和排水台上种植五天，然后转移到滴灌垫。冷却风扇将温度保持在20℃以下。

使用移动LED阵列(52.8mm/s)处理两周龄植物。半商业(SC)植物在温度为17℃的生长室中用UV-B处理三天，光周期为10小时。背景照明(PAR)由顶部固定式红色和蓝色LED(100μmol m^-2s^-1)提供。SC对照植物仅从顶部固定式红色和蓝色LED(100μmolm^-2s^-1)接收PAR。在每次处理之前，使用辐射计(OptronicLaboratories OL756)或分光辐射计(Spectrilight ILT950)确认光的质量和数量符合每个配方的规格。

使用压力喷雾器用100,000孢子mL^-1的莴苣盘霜霉(sextext代码IBEB-C36-01-00或EU-B16-63-40-00)喷雾植物，直到植物饱和。接种的植物被保存在温度为17℃的雾化帐篷中，每天用水雾化两次以促进高湿度。使用表27中发现的病害量表或表28中发现的孢子形成量表从接种后6天(DPI)到12DPI每天视觉评估病害。等级量表是基于对6至12DPI之间的莴苣盘霜霉对莴苣栽培品种Casino幼苗(2-4周龄)的生长模式的观察而生成的。使用类似于先前实施例的方法在12DPI进行孢子计数。

表26：用于剂量筛选的UV-B处理

表27：病害等级量表

等级	描述
		0	没有可见的病害
1	子叶感染：变黄或孢子囊
		1	单叶上的孢子囊
3	多叶上的孢子囊
		4	超过多于一片叶子上的孢子囊的严重感染。变黄。
5	大多数植物被覆盖，褐色病变和明显变黄，非常严重的感染/死亡。

表28：孢子形成表

结果

如图40所示，所有栽培品种的UV-B预处理植物中的孢子计数显著减少。Salinas的孢子计数下降最大(54％)，其次是Iceberg(41％)和El Dorado(40％)。这表明商业UV-B预处理可以降低病害易感性，如孢子形成严重程度和孢子计数。由于商业处理的主要目标是提高产量和均匀度，因此该实验表明，商业UV-B处理还可以降低病害易感性，从而增加处理的价值。

在UV-B预处理的植物之间传播时，继发霜霉病感染具有降低的严重程度

为了确定UV-B预处理是否减少继发感染，使用UV-B预处理或对照植物作为接种源(A)来感染一组新的UV-B预处理或对照植物(B)。以A-B的格式描述处理。例如，C-UV表示接种物来自UV-B预处理的植物(A)和感染的对照(C)植物(B)。评估了次生植物(B)的病害症状。

该实验组的病害发生率很快，如图41所示。简言之，这些数据表明，当UV处理的植物接种病害，然后这些植物用于尝试交叉感染一组新的UV处理的植物时，病害率显著下降。由于所有的处理在8DPI时发病率几乎饱和，因此从这个时间点开始，发病率没有差异。在6和7DPI(Fisher精确检验，双尾，分别为p＝0.04、0.046)时，最有效的UV-UV处理组合UV-UV使植物的发病率显著低于C-C。在7DPI，UV-UV植物的病害发生率也显著低于C-UV植物(Fisher精确检验，双尾，p＝0.031)。在UV-UV莴苣植物中霜霉病病害发生率被推迟。

如图42所示，在整个病害期间，UV-UV植物的感染程度(DoI)(基于孢子形成规模)低于C-C植物。带有Bonferroni校正的KruskallWallis检验表明，从8DPI开始，UV-UV和UV-C植物中归一化等级的分布显著低于C-C植物。在两个时间点(9和11DPI)，UV-UV植物的孢子形成等级分布显著低于UV-C植物。UV-UV和UV-C都接受来自UV-B预处理植物的接种物。因此，由受感染的UV-B预处理植物产生的接种物水平已充分降低，从而导致继发感染，也降低了孢子形成的严重程度。当次生植物也经过UV-B预处理时，病害减少效果得到增强。总的来说，用来自UV-B预处理的植物的接种物感染的植物降低了孢子形成的严重程度。

在对初生或次生植物进行UV-B预处理的莴苣植物中减少了霜霉病损害。在处理时间内显示病害损害的莴苣汇总计数显示在图43中。在指示的病害量表上等级为4或5表明植物表现出霜霉病的损害症状。在9、10和11DPI时，所有包含至少一组UV-B处理植物(C-UV、UV-C和UV-UV)的处理比C-C对植物具有显著更少的病害损害。在10和11DPI下，UV-UV处理对植物的损害也显著少于C-UV。单独对次生植物或初生植物进行UV-B预处理就足以减少显示病害损害的植物数量。当处理两组植物时，效果被放大，受损害植物的减少甚至更大。

接受来自UV-B预处理来源(UV-C)接种物的对照植物比C-C植物具有更大的耐受性。结果表明，仅接受减少的接种物(UV-C)导致增加的耐受性。

使用至少一个阶段的UV-B处理具有减少的孢子计数

病害再生的孢子计数绘制在图44中。其中初生、次生或两种植物都接受UV-B预处理的所有处理的孢子计数显著低于对照植物(C-C)。中间处理使孢子计数减少35％(C-UV，方差分析LSD；p<0.0005)和42％(UV-C，方差分析LSD；p<0.0005)。当初生和次生植物都接受UV-B预处理(UV-UV)时，病害进一步减少(67％，方差分析LSD；p<0.0005)。

与任何其他处理相比，从UV-UV植物中收获的孢子显著更少。中间处理(C-UV和UV-C)的植物的孢子计数显著高于UV-UV处理的植物，但孢子计数显著低于C-C处理的植物。孢子计数数据清楚地显示出累进效应(progressive effect)，其中一组UV-B植物(初生或次生)引起中等减少；然而，当两组植物都经过UV处理(UV-UV)时，发生了放大的降低。放大效果是由于来自UV-B预处理的植物来源的减少的接种物和次生植物中额外的UV-B保护响应的结合所致。

实施例7：涉及UV-B诱导的病害防御的UV-B诱导的莴苣黄酮类化合物增加

在本实施例中，计算了基于叶的黄酮类化合物的总体水平与受感染的莴苣中的孢子计数之间的相关性。使用便携式传感器测量黄酮类化合物水平。

方法

使用实施例6中描述的类似方法处理莴苣植物。然后，用PAR+UV-B光(280nm)或仅PAR(对照)处理莴苣植物三天，然后接种100,000个孢子/mL的莴苣盘霜霉。在处理开始后0、24、48、72小时和接种后(DPI)1、7和12(360小时)天，使用便携式传感器(Dualex；Force A，Orsay；Franceat)测量植物的黄酮类化合物水平。然后，洗涤植物并使用血细胞计数器(

计数室

Neubauer改进型，Sigma–Aldrich)对产生的孢子悬浮液计数。

结果

如图45所示，有证据表明基于叶的黄酮类化合物与处理后盘霜霉属接种后病害孢子计数减少之间存在相关性。在280nm半商业实验中，360小时时(12DPI)的黄酮类化合物水平与孢子计数呈负相关(r＝-0.666，p＝0.003)。在任何其他时间点，病害严重程度和黄酮类化合物水平之间不存在显著相关性。由于360小时是最后记录的时间点，晚期病害的高黄酮类化合物影响280nm处理后的孢子计数。该黄酮类化合物探针表明UV-B增加黄酮类化合物并减少病害，其在晚期病害形成负相关。

如本实施例所示，基于叶的黄酮类化合物水平与病害孢子计数减少之间存在相关性。

实施例8：酚类化合物在UV-B诱导的病害防御中的作用

本实施例评估了酚类化合物在UV-B介导的病害抗性中的作用。

方法

将莴苣(Lactuca sativa)植物以随机模式播种到单位尺寸为3cm²包含“道尔顿育苗混合料”的黑色塑料托盘中。进行了采用LC-MS分析的两个实验。第一组(LC-MS1)使用莴苣栽培品种El Dorado、Iceberg和Salinas。第二组(LC-MS 2)使用栽培品种LaBrilliante、Emperor、Grand Rapids、Calicel、Greenway(Yates,NZ)、Falcon、Pedrola(Terranova seeds,NZ)、DesertStorm。这些栽培品种对UV-B处理表现出一系列响应，如黄酮类化合物水平和对霜霉病的易感性所表明。

LC-MS-2栽培品种是从病害易感性(如孢子计数)以及UV-B诱导的黄酮类化合物水平的筛选中选择的。其中，四个栽培品种(Great Lakes、Glendana、Vegas和Pedrola)对莴苣盘霜霉(sextext代码IBEB-C36-01-00或EU-B16-63-40-00)完全抗性。在扩展的LC-MS 2分析中选择Pedrola代表对莴苣盘霜霉的完全抗性。在第一LC-MS组(LC-MS1)中，栽培品种Iceberg具有低易感性，Salinas具有中等易感性，且El Dorado具有高易感性。病害筛选包括分别比Iceberg和El Dorado甚至不太易感(La Brilliante)和更易感(Emperor)的栽培品种。这些栽培品种被包括为LC-MS2中高易感性或低易感性的新极端实例。其余栽培品种具有中等水平的病害易感性。

在代谢物方面，黄酮类化合物化合物对UV-B的响应用于指示可能的LC-MS代谢物UV-B响应范围。大多数栽培品种经历了43％增长至47％的类似增长，而Falcon和Calicel经历较低增长(分别为28％和30％)。Emperor具有最高的黄酮类化合物增长(50％)。为了实现对UV-B和病害易感性以及易于生长的一系列代谢物响应，例如萌发均匀性，Desert Storm、Falcon、Greenway和Calicel被包括在栽培品种组中。

播种后，将单层3级中等蛭石(Auspari pty LTD,NSW)铺在托盘上。播种的托盘用水雾化，然后置于14℃的黑暗中48小时进行春化。春化后，将植物移至控温室(CTR)并生长14天。CTR的温度为17℃，由来自FL58W/965超级日光豪华荧光灯管(Slyvania PremiumExtra,China)的215μmol m^-2s^-1白光提供10小时光周期。每天向托盘下方的毛细管垫上浇水。单独的植物被随机指定用于双链测量、LC-MS和病害评估。

通过使用固定LED阵列施加光处理。两周龄CTR种植植物通过红色和蓝色LED用215μmol m^-2s^-1的PAR光加上0.5μmol m^-2s^-1的UV-B光或无UV-B光(对照)处理，光周期为10小时，持续三天。光照处理后，在感染病害之前，使植物在黑暗中恢复14小时。处理是在17℃的CTR中进行的，LED阵列用作唯一的光源。LC-MS第1组完成3次重复，LC-MS 2仅完成一次重复，分布在两次处理中。

来自每个处理的每个栽培品种的植物子集被指定用于Dualex测量。Dualex测量在0小时(就在处理开始之前)进行，然后每24小时进行一次直到接种(0、24、48、72小时)。接种后，在接种(DPI)后1、7和12天进行Dualex测量。仅在LC-MS 1实验中进行Dualex测量(每个栽培品种每个处理n＝14-15)。

在72小时后，在处理结束和接种之间，将样品植物在液氮中以三个一包的形式冷冻，并储存在-80℃下。LC-MS 1每个处理每个栽培品种包含九个样品(每个样品三株植物)。LC-MS 2每个处理每个栽培品种包含三个样品(每个样品三株植物)。Wargent等人(2015)修改版用于执行液相色谱-质谱(LC-MS)。叶材料在液N₂中均质化，并称重至每个样品150mg的相等质量。在1℃下用1.5mL的甲醇/MQ/甲酸(80/20/1v/v/v)提取每个粉末状叶样品过夜。样品在用LC-MS分析前用甲醇稀释。LC-MS级甲醇来自Merek(Newmarket,Auckland,NewZealand)。超纯水获自Milli-QSynthesis***(Millipore,Billerica,MA,USA)。

使用的LC-MS装置与Wargent等人(2015)的***相同。LC-HRMS***由Dionex

3000快速分离LC和配备电喷雾离子源的micrOTOFQII质谱仪(BrukerDaltonics，Bremen，Germany)组成。LC包含SRD-3400溶剂架/脱气器、HPR-3400RS二元泵、WPS-3000RS恒温自动进样器和TCC-3000RS恒温柱室。使用的色谱柱是C68(LunaOmega C18 100x2.1 mm内径，1.6um；Agilent，Melbourne，Australia)并保持在40℃下。流速为0.400mL min^-1。溶剂为A＝0.2％甲酸和B＝100％乙腈，其在20分钟内建立梯度。梯度设置为90％A，10％B，0-0.5分钟；线性梯度至60％A、40％B，0.5-9分钟；线性梯度至5％A，95％B，9-14分钟；维持在5％A、95％B。14-18分钟；线性梯度至90％A、10％B，18-18.2分钟；然后在20分钟返回到初始条件进行下一次进样。进样量为1mL。质谱(micrOTOF QII)参数与Wargent等人(2015)相同。原始输出的分析由XCMS在线完成(Gowda等人，2014)，以确定标记有准确质量和保留时间的分子特征。XCMS还将特征分组为可能代表单一代谢物的峰组。

使用MZMINE(Pluskal等人，2010)通过光谱数据确认特征组和代表性质量。将峰组内的特征强度相加以确定特征区域强度。将特征区域强度提交给统计检验，例如PCA、方差分析和t检验，以确定栽培品种和处理之间的差异。使用MSDIAL和MSFINDER(Lai等人，2017；Tsugawa等人，2016)确定特征的鉴定(分子式和化合物名称)。MSFINDER提出的鉴定给出置信度评分，并通过将QC MS/MS光谱数据(MZMINE)与已发布的光谱和已发布的文献进行比较来确认。

LC-MS实验中的植物子集(LC-MS1 n＝20-24，LC-MS 2n＝9-15)评估了霜霉病的严重程度。使用压力喷雾器用100,000孢子mL^-1的莴苣盘霜霉(sextext代码IBEB-C36-01-00或EU-B16-63-40-00)喷雾莴苣植物，直到植物饱和。接种的植物被保存在温度为17℃的雾化帐篷中，每天用水雾化两次以促进高湿度。对指定用于每个栽培品种和处理的病害评估的植物组，每天从接种(DPI)后六天直到12DPI，使用损害量表(表27)或孢子形成量表(表28)视觉评估病害。等级量表基于使用6至12DPI之间的感染莴苣盘霜霉(sextext代码IBEB-C36-01-00或EU-B)的2至4周龄莴苣Casino幼苗的观察到的霜霉病的病害发展。

在12DPI进行孢子计数。如先前实施例中所述计算孢子计数。

选择化合物5-咖啡酰基奎宁酸(绿原酸)(CA)、3,5-二咖啡酰基奎宁酸(DCQA)和槲皮素3-O-(6"-丙二酰-葡糖苷)(Q)。CA的标准品(ht-tps://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/c3878？lang＝en&region＝NZ)和Q(https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/16733？lang＝en&region＝US)从SigmaAlderich订购，且DCQA从Carbosynth(https://www.carbosynth.com/carbosynth/website.nsf/(w-productdisplay)/1DB1FA22CAF00B3C48257ECB00243A6B)订购。已发表的关于多酚含量的研究用于确定iceberg/crisphead型莴苣植物的对照含量为3.78mg/100gFW CA(Yamaguchi等人,2003)、0.28mg/100g FW DCQA(Ribas-Agustí等人，2011)和1.85mg/100g FW Q(DuPont等人，2000)。根据三种栽培品种的每一个在16天龄时的叶重和植物的渗透体积调整浓度，并准备标准品的稀释液以实现El Dorado、Iceberg和Salinas植物达到1.5、2.5和4倍的增加。这些倍数变化基于UV-B诱导的增加，达到1.2至2.6倍4.4.3的CA、DCQA和Q水平。

在这种情况下，注射器渗透适用于酚类化合物的渗透，使用与Kim和Mackey(2008)类似的叶渗透方法。将植物(播种后16天)置于潮湿环境中30分钟以促进气孔开放。标记每株植物最老的叶(叶1)在叶的基部的生动的渗透。通过使用1mL无针注射器将水(模拟物)或化合物溶液在两个点(叶脉的每侧一个点)注射到叶子背面进行渗透。植物被渗透，直到整个叶子具有变化的颜色，表明液体进入(大约0.8+/-0.1mL)。在接种前让植物静置17小时(光照5小时，黑暗12小时)。前两次重复仅测试化合物CA和DCQA。重复3仅测试Q，重复4测试所有三种化合物(CA、DCQA和Q)。植物托盘被栽培品种和化合物封闭，其中化合物浓度排列在每个块(block)内的拉丁方中。

结果

UV-B处理的植物中孢子计数与黄酮类化合物积累呈负相关

进行72小时时的黄酮类化合物、叶绿素和NBI的主成分分析(PCA)以及接种(DPI)后8天和12天的病害测量感染程度(DoI)和孢子计数。图46显示了孢子计数和受感染莴苣的黄酮类化合物水平之间的回归分析。该回归分析显示72小时时的黄酮类化合物水平与早期(r＝-0.688,p＝0.002)和晚期(r＝-0,659,p＝0.003)阶段孢子形成等级(DoI)以及log₁₀孢子计数(R＝-0.812,p<0.0005)负相关。UV-B响应黄酮类化合物在很大程度上推动了log₁₀孢子计数和黄酮类化合物水平之间的回归。如图47所示，单独对对照植物的回归分析显示没有显著回归(R＝-0.491,p＝0.180)；然而，仅在UV-B植物上，也如图47所示，回归得到强化(R＝-0.844,p＝0.004)。UV-B处理的植物中较高水平的黄酮类化合物归因于UV-B响应黄酮类化合物。

由于黄酮类化合物水平在病害期间下降，因此在接种点(72小时)预先形成的黄酮类化合物防御和信号(phytoanticipins)可能是植物中最大的UV-B诱导的黄酮类化合物防御的关键时间点。孢子计数(log10)和黄酮类化合物水平之间的显著负相关关系存在于24(R＝-0.680,p＝0.002)小时、48(R＝-0.805,p<0.0001)小时和96(R＝-0.756,p<0.0001)小时。在这些时间点，预先形成的酚类化合物在UV-B中仍显著高于大多数莴苣栽培品种的对照植物。在96小时之后的时间点，诱导的酚类化合物(植物抗毒素)有助于防御，显著相关性消失。孢子计数和黄酮类化合物水平之间的相关性在72小时时最强，突显了phytoanticipins对病害严重程度的重要性。

表29：植物叶次生代谢物的假定鉴定，使用LC-MS进行分析

UV-B增加了莴苣中存在的许多代谢特征的丰度

在莴苣(L.sativa,cv.El Dorado、Iceberg和Salinas)中发现的代谢特征以不同的强度表达。这些强度显示用于图48A-48B中的每个特征。表示最高丰度的最强烈特征是特征ID 2、6、17、18、19、28、31、34、35和36(也参考表29)。尽管强度表示量，但并不表示相应代谢物的重要性，因为可能需要不同量的代谢物才能引起响应。在UV-B处理后，与对照莴苣植物相比，许多特征(3、4、5、11、15、22、24、25、26、27、29、31和35)的UV-B处理后的特征强度经历很少变化或没有变化。许多这些化合物不受UV-B的影响，但被栽培品种改变。与对照(模式1)相比，每个栽培品种的UV-B处理的植物的几个特征(6、9、10、13、18和28)表现出整体更高的强度。经历一般UV-B增加的特征具有一系列假定的特性，包括酚酸、黄酮类化合物和萜烯。

其他特征(16、17、19、20和21)遵循栽培品种和UV-B效应的模式(模式2)。模式2特征在Iceberg中的特征强度高于对照植物中的El Dorado和Salinas。在UV-B处理的植物中，所有栽培品种都比对照植物具有更高的特征强度。属于模式2的化合物的假定身份均为酚类化合物，包括酚酸(菊苣酸和3,5-二咖啡酰基奎宁酸)或黄酮类化合物(槲皮素-3-葡糖苷酸、槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷和木犀草素7-O(6"丙二酰葡糖苷))。模式2很有趣，因为它形成了对抗病害的模式，其中Iceberg的病害严重程度低于El Dorado和Salinas，然后在UV-B处理后，所有病害均减少。这使得模式2的特征在与孢子计数的负相关方面非常有希望。

组合栽培品种和UV-B效应的另一个常见实例(特征2、7、8和14)表明El Dorado植物的特征强度升高，以及UV-B处理后所有栽培品种的水平增加(模式3)。形成模式3的特征的假定身份在很大程度上是未知的；然而，两种化合物被推定鉴定为蔗糖和槲皮素3-半乳糖苷。尽管El Dorado和UV-B效应(模式3)驱动了许多特征，因为El Dorado是最易感的栽培品种，但这些特征并没有形成感兴趣的模式。由于在更易感的栽培品种中这些特征的增加更高，因此它们不太可能在病害防御中起作用。

UV-B导致许多特征(30、33、34和36)的特征强度降低；然而，这些特征不如UV-B上调常见。一些特征具有个体栽培品种特征，因此不属于一种模式。这包括一个栽培品种的特征强度增加，而其他栽培品种没有变化(特征12)或降低(特征1、23和32)。

几种UV-B诱导的代谢物与病害严重程度具有强烈负相关

运行双变量相关分析以确定跨越所有栽培品种和处理的病害严重程度和代谢物水平(作为特征强度)之间的关系。所有显著相关性(特征ID33除外)均为负值，表明特征强度的增加与病害严重程度的减少相关。然而，特征33的特征强度不仅与孢子计数呈正相关，而且与早期(8DPI)和晚期(12DPI)阶段病害作为DoI的病害等级呈正相关。与孢子计数呈最强负相关是特征11、19和20。特征11具有相对较低的强度值，具有噪声质谱，因此对特征值准确度的置信度不如其他特征组强。与孢子计数相关的特征也倾向于与早期和晚期DoI值相关，与孢子形成等级的最强相关性为特征11、22和24。

特征强度和孢子计数之间的相关性被绘制为散点图中的线性回归，如图49A-49B所示，以确定栽培品种和处理如何影响这些显著相关性。特征9、17和19(参考表29)的回归受处理的影响。由于高孢子计数和低特征强度而将对照植物分组在左上角，而具有低孢子计数和高特征强度(特征33的相反模式)的UV-B分组在右下角。当两种处理结合时，这引起了很强的相关性。然而，当分成处理时，几个特征(9、1和19)与对照或UV-B内的孢子计数缺乏相关性。当仅考虑经过UV-B处理的植物时，其他特征(11、22、23、24、27和29)保持显著负相关。特征11回归也受到栽培品种效应的影响，主要是由于Iceberg植物的高黄酮类化合物水平和低孢子计数。随着Iceberg的去除，特征11和孢子计数的相关性仍然保持显著(r＝-0.757，p＝0.004)。所有负回归之间的线性斜坡方程相似。

其余特征(11、21、23、24、27、29)形成了第一成分和第二成分高的一个组。这些仅与第一成分的病害严重程度(和特征33)呈负相关，因此可能为关于Iceberg与其他栽培品种的分离提供信息。尽管这些特征可能对病害防御很重要，但它们很可能是受Iceberg植物的低病害易感性而不是UV-B处理驱动的。

病害和酚类化合物之间的几种UV-B诱导的相关性在增加的栽培品种范围内保留

在莴苣栽培品种El Dorado、Iceberg和Salinas上发现UV-B诱导的代谢特征与病害减少之间的强相关性。为了确定这些相关性在莴苣中是否保留，另外7个栽培品种(LaBrilliante、Emperor、Grand Rapids、Calicel、Greenway、Falcon、Desert Storm)进行类似的UV-B处理、代谢物分析(LC-MS 2)和病害评估方法。包括额外的完全抗性栽培品种Pedrola以确定UV-B是否影响对栽培品种依赖性抗性关键的任何代谢特征。由于时间限制，另外七种栽培品种仅完成一次重复(分布在两次处理中)。与所有10种栽培品种(LC-MS 1和LC-MS)均呈现出负相关的代谢特征可能具有如在所有栽培品种中都保留的UV-B诱导的病害防御的更强作用。

在另外7种栽培品种中病害严重程度受栽培品种和处理的影响

图50中描绘了在7个莴苣栽培品种Calicel(CL)、Desert storm(DS)、Emperor(EP)、Falcon(FL)、Greenway(GW)、La Brillinate(LB)和Pedrola(PD)中经UV-B处理的和未处理的对照中的病害严重程度，如通过孢子计数计算。病害严重程度(按孢子计数)受处理(方差分析，p<0.0001)和栽培品种(方差分析，p<0.0001)显著影响。此外，当按孢子计数分析孢子计数时，保持了栽培品种(方差分析，p<0.0001)和处理(方差分析，p＝0.006)对孢子计数的显著影响。

UV-B诱导的酚类化合物的渗透可以改变病害易感性

酚类化合物被鉴定为与病害减少呈强烈负相关。将具有很强的鉴定确定性和很强的病害相关性的三种化合物(绿原酸(CA)、3,5-二咖啡酰基奎宁酸(DCQA)和槲皮素3-O-(6,-O-丙二酰)-b-D-葡糖苷(Q))渗透到莴苣栽培品种El Dorado、Iceberg和Salinas中。与标准的crisphead/iceberg型莴苣植物相比，使用三种浓度的每种化合物实现化合物增加1.5、2.5或4倍。在渗入后，将植物接种莴苣盘霜霉并评估由此产生的霜霉病症状。这些实验试图将相关性与化合物降低病害严重程度的能力联系起来。

渗入的叶子在12DPI下单独洗涤，并对产生的孢子悬浮液进行计数。如图51中所见，在用不同水平的化合物渗透的叶子之间比较三种莴苣菌株(El Dorado、Iceberg和Salinas)中的孢子计数/叶子。Iceberg植物不受任何化合物的渗透的影响。

与对照和模拟相比，无论浓度如何，用绿原酸(CA)渗透都不会导致Iceberg和Salinas叶中的叶孢子计数发生变化。用1.5或2.5倍CA渗透的El Dorado叶的叶孢子计数显著高于对照叶(增加49％、48％)和模拟叶(增加27％、26％)(方差分析LSD，分别为p<0.0005，p＝0.024)。

用3,5-二咖啡酰基奎宁酸(DCQA)渗透在El Dorado与在Salinas中有不同的效果。在El Dorado中，用2.5倍的DCQA渗透的叶比对照(增加39％)而不是模拟具有更高的叶孢子。El Dorado的其他DCQA浓度没有显著差异。在Salinas中，与对照(分别为1.5、2.5和4倍减少20％、19％、37％)和模拟(分别为1.5、2.5和4倍减少19％、18％、36％)相比，所有的DCQA渗透均具有降低的叶孢子计数；然而，只有增加4倍的DCQA显著降低(方差分析LSD，对照；p＝0.034，模拟；p＝0.032)。用DCQA渗透Salinas叶显示随着DCQA浓度增加孢子计数减少的趋势，其中测试的最高水平(增加4倍)是唯一足够高以导致显著差异的剂量。

通过以2.5倍添加槲皮素3-O-(6，-O-丙二酰)-b-D-葡糖苷(Q)，与模拟相比，ElDorado和Salinas的叶计数均减少(El Dorado减少25％，Salinas减少39％)(方差分析LSD，分别为p＝0.029、0.024)。在El Dorado中，与模拟相比，4倍Q的渗透也导致叶孢子显著减少(方差分析LSD，p＝0.001)。在El Dorado中，孢子计数随着增加Q浓度而减少。然而，在Salinas中，叶孢子减少更多是一种阈值响应，其中Q增加2.5倍是叶孢子减少的峰值浓度，较低或较高的浓度导致较少的减少。

槲皮素3-O-(6,-O-丙二酰)-b-D-葡糖苷的渗透产生与UV-B处理相似的孢子计数减少

UV-B处理使绿原酸(Ca)、3,5-二咖啡酰基奎宁酸(DCQA)和槲皮素3-O-(6，-O-丙二酰)-b-D-葡糖苷(Q)的水平增加1.2至2.6。为了模仿这种增加的扩散，使用1.5和2.5倍的渗透倍数增加。还包括了4倍的增加，以表明UV-B预处理是否可以进一步增加这些化合物的水平的效果。尽管LC-MS表明通过UV-B每种化合物的相对增加，但这些化合物并没有单独增加。这意味着将代谢组学数据中的单个酚类化合物变化和由此产生的孢子计数与单一化合物渗透的影响(与代谢组学数据具有相似的倍数变化)进行比较并不是直接的比较。考虑到这一限制，单个化合物的渗透仍然可以为该化合物在UV诱导的病害防御中可能发挥的作用提供深入见解。如表30所示，针对每种化合物和测试的栽培品种列出UV-B处理的栽培品种和用酚类化合物渗透的栽培品种之间的孢子计数的不同减少。

表30：莴苣上孢子计数减少的比较

代谢组学数据(LC-MS1)的回归分析表明，在所有栽培品种(El Dorado、Iceberg和Salinas)中，孢子计数随着CA、DCQA和Q水平的增加而减少。这表明这三种化合物有助于UV-B诱导的病害防御。针对表30中的代谢组学数据考虑单独的El Dorado和Salinas的叶孢子计数。

较高浓度的C(2.5和4倍)导致Salinas中孢子计数略有减少(11％)。所有浓度的DCQA都减少Salinas中的叶孢子计数，在浓度为4倍时具有最大减少。

Q的渗透为UV-B诱导的病害防御中的作用提供了最有希望的证据。在代谢组学数据中，Q与孢子计数具有最强的负相关。在与UV-B增加(2.5倍)相似的水平下单独渗透Q导致孢子计数减少，类似于在El Dorado和Salinas中UV-B诱导的减少(+/-10％)的情况。

渗透数据提供了证据：在UV-B处理诱导的水平下，Q导致孢子计数减少，与UV-B处理的情况类似。

在该实施例中，使用具有不同黄酮类化合物UV-B响应和病害易感性的各种莴苣栽培品种，使用LC-MS和化合物渗透来确定哪些酚类化合物(包括黄酮类化合物)在UV-B诱导的霜霉病防御中起作用。该实施例证明了UV-B诱导的黄酮类化合物在降低病害易感性中的作用。该实施例还证明，UV-B处理可有效提高各种莴苣栽培品种的病害抗性。实施例9：对种子预处理以降低田地感染率

本实施例评估了在田地种植前对种子进行预处理以提高病害抗性以降低病害易感性的有效性。

使用PEG溶液对种子进行引发，并同时施用剂量为0kJ m^-2h^-1(对照)、0.3kJ m^-2h^-1、0.7kJ m^-2h^-1、1.3kJ m^-2h^-1、1.7kJ m^-2h^-1或2.9kJ m^-2h^-1的UV-B。施用UV-B长达27小时。在处理后，将种子置于24℃、50％相对湿度的湿度箱中24小时以干燥。在干燥后，将种子储存在冰箱中。

将种子置于塑料的植物生长箱中的湿润滤纸上。将箱密封并放置在15℃的控温室中，光周期为14小时。在3天后，将幼苗移植到Magenta GA7箱中的黑色薄纸上。然后播种幼苗。在第一田地中种植一组施用UV-B的种子。在第二田地中种植一组未处理的种子。在第三田地中种植一组施用UV-B的种子和一组未处理的种子。

在生长2周后，将植物感染病害。在接种后7-10天的每一天，从每个田地中取样植物以计算病害测量值，包括孢子计数和病害严重程度。与衍生自未处理的种子的植物相比，衍生自使用UV-B辐射预处理的种子的植物在所有病害测量值方面均有所减少。此外，当与对照田地相比时，含有预处理的植物和对照植物的混合的田地中，病害水平也较低，尽管它们高于仅含有UV-B处理的植物的田地。

如本实施例所示，使用UV-B辐射预处理种子可降低它们在田地种植时对病害的易感性。此外，这种病害的减少可以提高田地的整体病害易感性，即使当田地包括不是衍生自UV-B处理的种子或幼苗的植物。

实施例10：使用不同剂量预处理种子以降低田地感染率

本实施例评估了在田地种植前对种子进行预处理以提高病害抗性以降低病害易感性的有效性。

使用PEG溶液对种子进行引发，并同时施用剂量为0kJ m^-2h^-1(对照)、2.6kJ m^-2h^-1、3.6kJ m^-2h^-1、4.1kJ m^-2h^-1、4.8kJ m^-2h^-1或10.0kJ m^-2h^-1的UV-B。施用UV-B长达27小时。在处理后，将种子置于24℃、50％相对湿度的湿度箱中24小时以干燥。在干燥后，将种子储存在冰箱中。

将种子置于塑料的植物生长箱中的湿润滤纸上。将箱密封并放置在15℃的控温室中，光周期为14小时。在3天后，将幼苗移植到Magenta GA7箱中的黑色薄纸上。然后播种幼苗。在第一田地中种植一组施用UV-B的种子。在第二田地中种植一组未处理的种子。在第三田地中种植一组施用UV-B的种子和一组未处理的种子。

在生长2周后，将植物感染病害。在接种后7-10天的每一天，从每个田地中取样植物以计算病害测量值，包括孢子计数和病害严重程度。与衍生自未处理的种子的植物相比，衍生自使用UV-B辐射预处理的种子的植物在所有病害测量值方面均有所减少。此外，当与对照田地相比时，含有预处理的植物和对照植物的混合的田地中，病害水平也较低，尽管它们高于仅含有UV-B处理的植物的田地。

如本实施例所示，使用UV-B辐射预处理种子可降低它们在田地种植时对病害的易感性。此外，这种病害的减少可以提高田地的整体病害易感性，即使当田地包括不是衍生自UV-B处理的种子的植物。

实施例11：对幼苗预处理以降低田地感染率

本实施例评估了使用UV-B预处理幼苗时田地感染率的减少。

使用移动LED阵列(52.8mm/s)处理两周龄幼苗。在温度为17℃的生长室中用UV-B处理幼苗三天，光周期为10小时。背景照明(PAR)由顶部固定式红色和蓝色LED(100μmol m^{- 2}s^-1)提供。对照幼苗仅从顶部固定式红色和蓝色LED(100μmolm^-2s^-1)接收PAR。幼苗在标准温室条件下用UV-B处理三天或七天的时间，光周期为16小时。

在第一田地中种植一组施用UV-B的幼苗。在第二田地中种植一组对照幼苗。在第三田地中种植一组施用UV-B的幼苗和一组对照幼苗。

在生长2周后，将植物感染病害。在接种后7-10天的每一天，从每个田地中取样植物以计算病害测量值，包括孢子计数和病害严重程度。与衍生自对照幼苗的植物相比，衍生自使用UV-B辐射预处理的幼苗的植物在所有病害测量值方面均有所减少。此外，当与对照田地相比时，含有预处理的幼苗和对照幼苗的混合的田地中，病害水平也较低，尽管它们高于仅含有UV-B处理的植物的田地。

这个实施例表明，使用UV-B辐射预处理幼苗降低它们在田地种植时对病害的易感性。此外，这种病害的减少可以提高田地的整体病害易感性，即使当田地包括不是衍生自UV-B处理的幼苗的植物。

实施例12：分析种子中的酚类化合物水平以鉴定病害抗性植物

本实施例评估了在田地种植之前对种子进行预处理以鉴定将具有病害抗性的植物的有效性。

使用PEG溶液对种子进行引发，并同时施用剂量为0kJ m^-2h^-1(对照)、1.3kJ m^-2h^-1、1.7kJ m^-2h^-1、2.9kJ m^-2h^-1、2.6kJ m^-2h^-1、3.6kJ m^-2h^-1、4.1kJ m^-2h^-1或4.8kJ m^-2h^-1的UV-B。施用UV-B长达27小时。在处理后，将种子置于24℃、50％相对湿度的湿度箱中24小时以干燥。在干燥后，将种子储存在冰箱中。

使用Dualex测量来自UV-B处理的种子的子集的代谢物。测量包括蔗糖、柠檬酸、咖啡酰基酒石酸、绿原酸、脱氧番木鳖苷、咖啡酰基苹果酸、酚苷、槲皮素3-半乳糖苷、二咖啡酰基酒石酸、槲皮素-3-葡糖苷酸、山奈酚-3-葡糖苷酸、槲皮素3-0(6-丙二酰)-葡糖苷、3,5-二咖啡酰基奎宁酸、木犀草素7-0(6”丙二酰葡糖苷)、7-表-12-羟基茉莉酮酸乙酯葡糖苷、山莴苣苦素15-草酸酯、表儿茶素3-0-(2-反式-肉桂酰基-β-D-吡喃阿洛糖甙)和9-(α-D-半乳糖氧基)壬酸甲酯的各种代谢物。还测定了黄酮类化合物指数。选择表现出至少30％的测量的代谢物和黄酮类化合物指数增加的种子用于随后在田地播种。

与从对照种子生长的植物相比，来自具有增加的代谢物表达或水平的UV-B处理的种子在田地生长的植物表现出包括病害发生率和病害严重程度的病害的更大降低。

该实施例表明代谢物的表达或水平表明病害易感性，并且可用于鉴定病害抗性植物。

实施例13：分析幼苗中的酚类化合物水平以鉴定病害抗性植物

本实施例评估了使用包括酚类化合物的代谢物水平来鉴定用于种植的病害抗性幼苗。这降低了田地植物的整体病害易感性。

将莴苣(Lactuca sativa)植物播种到单位尺寸为3cm²的黑色塑料托盘中。播种后，将单层3级中等蛭石(Auspari pty LTD,NSW)铺在托盘上。播种的托盘用水雾化，然后置于14℃的黑暗中48小时进行春化。春化后，将植物移至控温室(CTR)并生长14天。CTR的温度为17℃，由来自FL58W/965超级日光豪华荧光灯管(Slyvania Premium Extra,China)的215μmol m^-2s^-1白光提供10小时光周期。每天向托盘下方的毛细管垫上浇水。

通过使用固定LED阵列施加光处理。两周龄CTR种植植物通过红色和蓝色LED用215μmol m^-2s^-1的PAR光加上0.5μmol m^-2s^-1的UV-B光或无UV-B光(对照)处理，光周期为10小时，持续三天。光照处理后，使植物在黑暗中恢复14小时。

使用Dualex测量来自UV-B处理的幼苗的子集的代谢物。测量包括蔗糖、柠檬酸、咖啡酰基酒石酸、绿原酸、脱氧番木鳖苷、咖啡酰基苹果酸、酚苷、槲皮素3-半乳糖苷、二咖啡酰基酒石酸、槲皮素-3-葡糖苷酸、山奈酚-3-葡糖苷酸、槲皮素3-0(6-丙二酰)-葡糖苷、3,5-二咖啡酰基奎宁酸、木犀草素7-0(6”丙二酰葡糖苷)、7-表-12-羟基茉莉酮酸乙酯葡糖苷、山莴苣苦素15-草酸酯、表儿茶素3-0-(2-反式-肉桂酰基-β-D-吡喃阿洛糖甙)和9-(α-D-半乳糖氧基)壬酸甲酯的各种代谢物。还测定了黄酮类化合物指数。选择表现出至少30％的测量的代谢物和黄酮类化合物指数增加的植物用于随后在田地播种。

与从对照幼苗生长的植物相比，来自具有增加的代谢物表达或水平的UV-B处理的幼苗在田地生长的植物表现出包括病害发生率和病害严重程度的病害的更大降低。

该实施例表明代谢物的表达或水平表明病害易感性，并且可用于鉴定病害抗性植物。

尽管已经在本文中示出和描述了本公开内容的优选实施方案，但是对于本领域技术人员而言显而易见的是，这些实施方案仅以示例的方式提供。在不背离本公开内容的情况下，本领域技术人员可以想到多种变化、改变和替换。应理解，在实践本公开内容时，可以采用本文所述的本公开内容的实施方案的各种替代方案。以下权利要求旨在限定本公开内容的范围，并由此涵盖这些权利要求及其等同物的范围内的方法和结构。

Claims (50)

1.一种用于减少作物病害的方法，包括：

在病害暴露前至少1天向种子或幼苗施用富含UV-B的光，其中施用的UV-B剂量范围为约0.1kJ m^-2h^-1至约20kJ m^-2h^-1；并且其中病害发生率、病害症状、病害严重程度、病害损害或其组合减少至少约5％。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括同时使用引发介质引发所述种子并施用所述富含UV-B的光。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述引发介质是水、聚乙二醇或其组合。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述富含UV-B的光包括在约280nm至约290nm范围内的波长。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述富含UV-B的光包括峰值位于280nm的波长。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述富含UV-B的光包括峰值位于300nm的波长。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述UV-B的剂量在约0.3kJ m^-2h^-1至约3.0kJ m^-2h^-1的范围内。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述UV-B的剂量在约2.0kJ m^-2h^-1至约12.0kJ m^-2h^-1的范围内。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述UV-B的剂量在约0.1kJ m^-2h^-1至约1.0kJ m^-2h^-1的范围内。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述UV-B的剂量为约0.1kJ m^-2h^-1、约0.2kJ m^-2h^-1、约0.3kJ m^-2h^-1、约0.4kJ m^-2h^-1、约0.5kJ m^-2h^-1、约0.6kJ m^-2h^-1、约0.7kJ m^-2h^-1、约0.8kJ m^-2h^-1、约0.9kJ m^-2h^-1或约1.0kJ m^-2h^-1。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述富含UV-B的光包括在约2kJ m^-2d^-1至约10kJm^-2d^-1范围内的UV-B剂量。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述富含UV-B的光包括在约1.2kJ m^-2d^-1至约7kJm^-2d^-1范围内的UV-B剂量。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中施用UV-B的持续时间为至少10小时、至少15小时、至少20小时、至少25小时或至少30小时。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中施用UV-B的持续时间为至少1天或至少14天。

15.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中施用UV-B的持续时间为约1天、约2天、约3天、约4天、约5天、约6天或约7天。

16.根据权利要求1所述的方法，其中所施用的光的光周期为10小时。

17.根据权利要求1所述的方法，其中在所述病害暴露前施用富含UV-B的光至少2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天或10天。

18.根据权利要求1所述的方法，其中所述病害发生率、病害症状、病害严重程度、病害损害或其组合降低至少约10％、至少约15％、至少约30％、至少约50％或至少约80％。

19.根据权利要求1所述的方法，其中孢子形成减少、释放的孢子数量减少或其组合。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述孢子形成、所述释放的孢子数量或其组合减少至少约10％、至少约15％、至少约30％、至少约50％或至少约80％。

21.根据权利要求1所述的方法，其中在暴露后，所述病害发生率减少至少1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天或14天。

22.根据权利要求1至21中任一项所述的方法，其中所述病害由细菌、昆虫病原体或其组合引起。

23.根据权利要求1所述的方法，其中在播种种子之后发生所述病害暴露。

24.根据权利要求1所述的方法，其中施用富含UV-B的光诱导一种或多种代谢物的表达的增加。

25.根据权利要求24所述的方法，其中所述一种或多种代谢物是酚类化合物。

26.根据权利要求24所述的方法，其中所述一种或多种代谢物是黄酮类化合物。

27.根据权利要求24所述的方法，其中所述一种或多种代谢物是蔗糖、柠檬酸、咖啡酰基酒石酸、绿原酸、脱氧番木鳖苷、咖啡酰基苹果酸、酚苷、槲皮素3-半乳糖苷、二咖啡酰基酒石酸、槲皮素-3-葡糖苷酸、山奈酚-3-葡糖苷酸、槲皮素3-0(6-丙二酰)-葡糖苷、3,5-二咖啡酰基奎宁酸、木犀草素7-0(6”丙二酰葡糖苷)、7-表-12-羟基茉莉酮酸乙酯葡糖苷、山莴苣苦素15-草酸酯、表儿茶素3-0-(2-反式-肉桂酰基-β-D-吡喃阿洛糖甙)、9-(α-D-半乳糖氧基)壬酸甲酯或其组合。

28.根据权利要求24所述的方法，其中所述一种或多种代谢物是槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷、山奈酚-3葡糖苷酸、1,3二咖啡酰基奎宁酸或绿原酸。

29.一种用于减少从第一植物到第二植物的病害传播的方法，包括：

a)将富含UV-B的光施用于第一植物物质；

b)将富含UV-B的光施用于第二植物物质；

c)播种所述第一植物物质；和

d)在所述第一植物物质附近播种所述第二物质，

其中所述第一植物与所述第二植物之间的所述病害传播减少至少50％。

30.一种用于改善后续植物性能的方法，包括：

通过以下方式确定植物物质是否对病害易感：

获得或已经获得所述植物物质，其中向所述植物物质施用富含UV-B的光；和

对所述植物物质进行或已经进行测定以确定一种或多种代谢物的表达；和

如果所述植物物质的所述一种或多种代谢物的表达高于衍生自未施用富含UV-B的光的植物物质组群的一种或多种代谢物的阈值表达，则播种所述植物物质。

31.根据权利要求29或30所述的方法，其中所述植物物质是种子或幼苗。

32.根据权利要求30至31中任一项所述的方法，其中所述一种或多种代谢物是酚类化合物。

33.根据权利要求30至31中任一项所述的方法，其中所述一种或多种代谢物是黄酮类化合物。

34.根据权利要求30至31中任一项所述的方法，其中所述一种或多种代谢物是蔗糖、柠檬酸、咖啡酰基酒石酸、绿原酸、脱氧番木鳖苷、咖啡酰基苹果酸、酚苷、槲皮素3-半乳糖苷、二咖啡酰基酒石酸、槲皮素-3-葡糖苷酸、山奈酚-3-葡糖苷酸、槲皮素3-0(6-丙二酰)-葡糖苷、3,5-二咖啡酰基奎宁酸、木犀草素7-0(6”丙二酰葡糖苷)、7-表-12-羟基茉莉酮酸乙酯葡糖苷、山莴苣苦素15-草酸酯、表儿茶素3-0-(2-反式-肉桂酰基-β-D-吡喃阿洛糖甙)、9-(α-D-半乳糖氧基)壬酸甲酯或其组合。

35.根据权利要求30至31中任一项所述的方法，其中所述一种或多种代谢物是槲皮素3-O(6-丙二酰)-葡糖苷、山奈酚-3葡糖苷酸、1,3二咖啡酰基奎宁酸或绿原酸。

36.根据权利要求30所述的方法，其中所述阈值表达是与衍生自未施用富含UV-B的光的植物物质组群的所述一种或多种代谢物相比，所述一种或多种代谢物的表达的百分比增加。

37.根据权利要求36所述的方法，其中所述百分比增加至少为30％。

38.根据权利要求30所述的方法，其中所述阈值表达是黄酮类化合物指数。

39.根据权利要求29或30所述的方法，其中所述富含UV-B的光包括在约280nm至约290nm范围内的波长。

40.根据权利要求29或30所述的方法，其中所述富含UV-B的光包括峰值位于280nm的波长。

41.根据权利要求29或30所述的方法，其中所述富含UV-B的光包括峰值位于300nm的波长。

42.根据权利要求29或30所述的方法，其中所述UV-B的剂量在约0.1kJ m^-2h^-1至约20kJm^-2h^-1的范围内。

43.根据权利要求29或30所述的方法，其中施用UV-B的持续时间为至少10小时、至少15小时、至少20小时、至少25小时或至少30小时。

44.根据权利要求29或30所述的方法，其中施用UV-B的持续时间在约1天、约2天、约3天、约4天、约5天、约6天或约7天的范围内。

45.根据权利要求29或30所述的方法，其中所述富含UV-B的光包括在约1.2kJ m^-2d^-1至约7kJ m^-2d^-1范围内的UV-B剂量。

46.根据权利要求29或30所述的方法，其中所施用的光的光周期为10小时。

47.根据权利要求29或30所述的方法，其中所述光包括蓝光、红光或其组合。

48.根据权利要求29或30所述的方法，其中所述植物性能包括病害发生率的减少、病害症状的减少、病害严重程度的减少、病害损害的减少或其组合。

49.根据权利要求48所述的方法，其中所述病害发生率的减少、病害症状的减少、病害严重程度的减少、病害损害的减少或其组合包括减少至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约30％、至少约50％或至少约80％。

50.根据权利要求29或30所述的方法，其中所述病害由细菌、昆虫、病原体或其组合引起。

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