采前水楊酸處理對芒果采后品質(zhì)及抗病性的影響

弓德強(qiáng) 高兆銀 李敏 胡美姣 李春霞 陳千付 黃慧俐 楊謹(jǐn)瑛 黃臺(tái)明 朱世江

摘要：本試驗(yàn)以紅芒6號芒果為材料，研究采前噴施20 mg/L的水楊酸（SA）處理對采后芒果果實(shí)在常溫（22～25℃）貯藏期間品質(zhì)和抗病性的影響。結(jié)果表明，與對照相比，采前SA處理不僅能顯著降低采后接種炭疽病菌芒果的病斑直徑和未接菌芒果的病情指數(shù)，提高芒果的商品果率，而且能延緩采后芒果貯藏過程中果皮轉(zhuǎn)色、果肉軟化和VC降解，延緩貯藏前期芒果可溶性固形物（TSS）的升高過程，保持較高的可滴定酸（TA）含量，從而抑制固酸比（TSS/TA）的升高，有效地延緩采后芒果的后熟衰老進(jìn)程和保持果實(shí)采后品質(zhì)。同時(shí)，采前SA處理能夠提高芒果貯藏期超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）和過氧化氫酶（CAT）活性，降低過氧化氫（H2O2）和丙二醛（MDA）含量，進(jìn)而降低膜脂過氧化程度。綜合分析可知，采前SA處理提高采后芒果果實(shí)品質(zhì)和抗病性，與防御酶活性的增強(qiáng)、膜脂過氧化程度的降低及后熟衰老進(jìn)程的推遲密切相關(guān)。

關(guān)鍵詞：芒果;水楊酸;采前處理;采后品質(zhì);抗病性

中圖分類號：S432.2 ?文獻(xiàn)標(biāo)識號：A ?文章編號：1001-4942（2019）08-0091-06

Abstract The experiment chose mango（Mangifera indica L. cv. Zill） variety Hongmang 6 as material to study the effects of pre-harvest spraying salicylic acid （SA） at 20 mg/L on postharvest quality and disease resistance of harvested fruit during storage at ambient temperature （22～25℃）. The results showed that pre-harvest SA treatment reduced the lesion diameter in mango fruits inoculated with Colletotrichum gloeosporioides and disease index in non-inoculated mango fruits during storage， and enhanced the commodity fruit rate. Moreover， pre-harvest SA treatment was effective on delaying ripening and senescence processes and maintaining fruit quality， as it significantly delayed the changing of pericarp color， softening of fruit pulp， degradation of VC and the ascent of total soluble solids （TSS）， maintained higher titratable acidity （TA） content， and thus inhibited the ascent of TSS-TA ratio in harvested mango fruits during storage. Meanwhile， pre-harvest SA treatment enhanced the superoxide dismutase （SOD）， peroxidase （POD）， polyphenol oxidase （PPO） and catalase （CAT） activities， and reduced the hydrogen peroxide （H2O2） and malondialdehyde （MDA） contents in mango fruits during storage， furthermore， the degree of membrane-lipid peroxidation was reduced. These results suggested that the effects of pre-harvest SA treatment on inducing disease-resistance and maintaining postharvest quality of mango fruits should be involved in enhancing defense enzyme activities， reducing membrane-lipid peroxidation degree and delaying ripening and senescence processes.

Keywords Mango; Salicylic acid; Pre-harvest treatment; Postharvest quality; Disease resistance

芒果（Mangifera indica L.）外觀艷麗，肉質(zhì)嫩滑，風(fēng)味獨(dú)特，備受國內(nèi)外消費(fèi)者的歡迎，被稱為“熱帶水果之王”，是我國海南、廣西、四川和云南等省區(qū)農(nóng)業(yè)的重要支柱產(chǎn)業(yè)。炭疽病是芒果采后發(fā)生的一種主要病害，由炭疽菌引起，于采前田間潛伏侵染，采后5～7 d伴隨果實(shí)成熟開始爆發(fā)，較難防治，容易造成芒果貯藏運(yùn)輸中腐爛的發(fā)生[1]。目前，芒果病害的防治多集中在采后，但繁雜的采后處理會(huì)增加勞動(dòng)力成本和損耗。同時(shí)芒果生產(chǎn)中普遍使用化學(xué)農(nóng)藥控制病蟲害的發(fā)生，易導(dǎo)致病原菌產(chǎn)生抗藥性，不利于食品安全和環(huán)境保護(hù)。因此，從采前入手，研發(fā)安全環(huán)保的芒果抗病保鮮技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

近年來，抗病性誘導(dǎo)技術(shù)已經(jīng)成為果蔬采后防腐保鮮研究的熱點(diǎn)之一。誘抗劑對病原物沒有直接的殺菌作用，但能夠誘導(dǎo)植物產(chǎn)生免疫活性，起到抗病、防病的功效[2]，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛。水楊酸（salicylic acid， SA）是一種類似植物激素的內(nèi)源信號分子，能夠激活植物產(chǎn)生系統(tǒng)獲得性抗性[3]，在植物成熟、衰老等生理過程的調(diào)控和抗逆反應(yīng)的誘導(dǎo)過程中起重要作用[4]。研究表明，外源SA及其類似物采前或采后處理能夠提高哈密瓜[5]、番茄[6]、梨[7] 、臍橙[8]等果蔬對采后病害的抗性，達(dá)到良好的防腐保鮮作用。此外，采前或采后SA處理對于提高或保持果實(shí)采后品質(zhì)有較好的效果[8， 9]。但是，SA作為誘抗劑在芒果果實(shí)上的抗病保鮮研究較少，也不夠深入，尤其是采前應(yīng)用更少。本課題組前期研究結(jié)果表明，20 mg/L是SA在紅芒6號芒果上采前應(yīng)用的較適宜濃度[10]?；诖?，本試驗(yàn)以紅芒6號芒果為材料，研究20 mg/L的SA采前處理對采后芒果常溫貯藏期間果實(shí)后熟、品質(zhì)、抗病保鮮效果、體內(nèi)抗氧化酶活性等的影響，以期為改進(jìn)和完善SA應(yīng)用于芒果的抗病保鮮技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試品種為紅芒6號芒果（Mangifera indica L. cv. Zill）。試驗(yàn)樹為廣西省百色市田陽縣百育鎮(zhèn)四那村園內(nèi)生長健壯、15年左右樹齡的芒果樹。

1.2 主要試劑

SA（分析純，99.9%），購自Sigma公司;吐溫-80（分析純，98%），購自北京宏盛苑化工有限公司;芒果炭疽菌孢子懸浮液（每毫升含1×106 個(gè)孢子），本課題組從芒果中分離制備。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 采前SA處理 于2018年5月30日（即花謝后約60 d，此時(shí)果實(shí)已接近正常果大小）對芒果果實(shí)進(jìn)行噴施處理，其中SA水溶液（含0.05%吐溫-80）噴施濃度為20 mg/L，以清水（含0.05%吐溫-80）噴施為對照（CK）;待果面噴勻后套黑色雙層紙袋。每處理重復(fù)3次，每重復(fù)噴施3株試驗(yàn)樹。

1.3.2 采后處理 于7月28日采收經(jīng)SA和CK處理的果實(shí)，此時(shí)成熟度約為七八成熟，可溶性固形物（TSS）含量為6.5%左右。分別從不同處理果實(shí)中挑選大小均勻、無機(jī)械損傷和病斑的果實(shí)270個(gè)，均分為3份，先用自來水沖洗，剪留約2 cm果柄。其中，部分果實(shí)參照弓德強(qiáng)等[11]的方法用于接種芒果炭疽菌孢子懸浮液并測定病斑直徑大小，其它果實(shí)直接常溫貯藏用于調(diào)查自然發(fā)病的病情指數(shù)以及取樣測定果實(shí)硬度、品質(zhì)等生理指標(biāo)。處理完畢后將果實(shí)裝入打有呼吸孔的硬紙芒果箱（容量5 kg），每箱裝10個(gè)芒果，置于溫度22～25℃、相對濕度80%～90%的常溫庫中貯藏。

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1 病斑直徑 分別測定接種后5、7、9 d的炭疽菌病斑直徑（cm），以10個(gè)測定數(shù)據(jù)的平均值表示。

1.4.2 病情指數(shù)、商品果率、轉(zhuǎn)色果率及軟果率 于果實(shí)貯藏9、11 d時(shí)調(diào)查并計(jì)算病情指數(shù)和商品果率[12]、轉(zhuǎn)色果率、軟果率。其中，轉(zhuǎn)色果以果面本底色轉(zhuǎn)色面積大于果實(shí)總面積的50%為標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)色果率=轉(zhuǎn)色果數(shù)/總果數(shù)×100%;軟果率=軟果數(shù)/總果數(shù)×100%。

1.4.3 果實(shí)硬度、品質(zhì)及生理指標(biāo) 果實(shí)硬度采用FT-327UC果實(shí)硬度測試儀測定：于果實(shí)貯藏3、7、11 d進(jìn)行取樣，處理組和對照組每次各選5個(gè)果實(shí)，每個(gè)果實(shí)削果皮于中間部位測定兩個(gè)數(shù)值，以10個(gè)測定數(shù)據(jù)的平均值表示。分別于果實(shí)貯藏0、3、7、11 d取樣進(jìn)行相關(guān)品質(zhì)與生理指標(biāo)的測定，處理組和對照組每次各選5個(gè)果實(shí)，將果肉切成小塊并混勻后用液氮速凍處理，置于-80℃?zhèn)溆谩?/p>

參照梁清志等[13]的方法測定VC、TSS、可滴定酸（TA）含量，計(jì)算固酸比（TSS/TA）。采用NBT光還原法[14]測定超氧化物歧化酶（SOD）活性;參照Gong等[15]的方法測定過氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）活性;參考Torres等[16]的方法測定過氧化氫酶（CAT）活性。分別參照Prochazkova等[17]和趙世杰等[18]的方法測定過氧化氫（H2O2）和丙二醛（MDA）含量。以上指標(biāo)均為3次重復(fù)的平均值。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。使用DPS v3.01軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 采前水楊酸處理對芒果采后抗病性及防腐保鮮效果的影響

由表1可以看出，采前SA處理的芒果果實(shí)接種病菌5、7、9 d后的病斑直徑均顯著低于同期對照，并且在貯藏9、11 d時(shí)的病情指數(shù)也顯著低于對照。SA處理后的商品果率在貯藏11 d 時(shí)為87.50%，是對照的1.6倍，差異顯著。因此，采前SA處理可以提高采后芒果果實(shí)對炭疽菌侵染的抗性，有效控制采后病害的發(fā)生，具有明顯的防病保鮮效果。

2.2 采前水楊酸處理對采后芒果果實(shí)硬度、軟果率和轉(zhuǎn)色果率的影響

由表2可以看出，隨貯藏時(shí)間的延長，CK和采前SA處理的芒果果實(shí)硬度均逐漸降低，但采前SA處理的果實(shí)硬度在貯藏7、11 d時(shí)顯著高于相應(yīng)對照，并且軟果率和轉(zhuǎn)色果率在貯藏9、11 d時(shí)顯著低于相應(yīng)對照。表明采前SA處理延緩了采后芒果貯藏中的后熟衰老進(jìn)程。

2.3 采前水楊酸處理對采后芒果果實(shí)品質(zhì)的影響

由表3可以看出，芒果VC含量隨貯藏天數(shù)的增加呈先升高后降低的趨勢，除貯藏3 d外，采前SA處理的均高于相應(yīng)對照，其中貯藏7、11 d時(shí)該差異達(dá)顯著水平;對照組芒果TSS含量在貯藏期間先升高再降低，7 d時(shí)達(dá)到最大值，而SA處理組TSS含量則一直增加，但只在貯藏11 d時(shí)高于相應(yīng)對照;不同處理的芒果TA含量均隨貯藏天數(shù)的增加先升高再降低，采前SA處理均高于相應(yīng)對照，除貯藏3 d時(shí)差異不顯著外，其余時(shí)間均顯著高于對照;在貯藏過程中，對照組芒果的固酸比貯藏前期（0～3 d）略有降低，3 d后急劇增加，而采前SA處理芒果固酸比在貯藏前期變化不明顯，后期增加較快，其含量始終低于相應(yīng)對照，并在貯藏0、7、11 d時(shí)差異達(dá)顯著水平。表明采前SA處理延緩了采后芒果的后熟進(jìn)程，保持了貯藏后期較高的營養(yǎng)品質(zhì)和風(fēng)味。

2.4 采前水楊酸處理對采后芒果果實(shí)酶活性的影響

由表4可以看出，隨貯藏天數(shù)的增加，不同處理芒果SOD活性均逐漸降低，并且采前SA處理組芒果SOD活性在貯藏3、7、11 d時(shí)顯著高于相應(yīng)對照;對照組芒果POD活性整個(gè)貯藏期變化不大，維持在較低水平，但采前SA處理組芒果POD活性在貯藏后期（7、11 d）顯著高于相應(yīng)對照，其中貯藏7 d時(shí)的活性是相應(yīng)對照的4.5倍;對照組芒果PPO活性隨貯藏時(shí)間的延長呈降低趨勢，SA處理組芒果在貯藏后期PPO活性有所增加但仍低于0 d的數(shù)值，其在7 d和11 d時(shí)分別達(dá)到64.8、42.6 U/mg，分別是相應(yīng)對照的3.1倍和2.4倍，差異顯著;貯藏期間不同處理芒果CAT活性整體水平降低，后期略有回升，整個(gè)貯藏期，采前SA處理的芒果CAT活性均顯著高于相應(yīng)對照。這表明采前SA處理增強(qiáng)了采后芒果貯藏中的抗氧化酶及防御酶活性。

2.5 采前水楊酸處理對采后芒果H2O2和MDA含量的影響

由表5可以看出，采前SA處理組芒果H2O2含量均低于相應(yīng)對照，并在貯藏0～7 d時(shí)達(dá)顯著水平;不同處理芒果MDA含量在貯藏期間均表現(xiàn)為先升高后降低，采前SA處理組芒果MDA含量均低于相應(yīng)對照，并在貯藏7、11 d時(shí)達(dá)顯著水平?？梢?，采前SA處理減輕了采后芒果貯藏中的膜脂過氧化程度。

3 討論與結(jié)論

SA作為一種重要的植物誘抗劑，是植物抗病反應(yīng)的信號分子，能誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗病性，促使多種病程相關(guān)蛋白的表達(dá)，尤其在防御病原體方面起重要作用[19];同時(shí)，SA也能抑制內(nèi)源乙烯的生物合成和調(diào)節(jié)活性氧的代謝， 從而推遲果實(shí)衰老，提高貯藏期果實(shí)的品質(zhì)[20]。本試驗(yàn)得出，20 mg/L SA采前處理不僅可以控制采后芒果貯藏期間的果實(shí)腐爛，提高商品果率，而且顯著降低接種炭疽菌果實(shí)的病斑直徑，并證實(shí)采前SA處理能夠誘導(dǎo)采后芒果果實(shí)的抗病性;采前SA處理能夠延緩采后芒果貯藏過程中果皮轉(zhuǎn)色、果肉軟化、VC降解以及TSS含量升高的過程，并保持較高的TA含量，從而抑制芒果果實(shí)固酸比的升高。因此，采前SA處理能夠延緩采后芒果果實(shí)的成熟衰老進(jìn)程，從而延緩果實(shí)采后病害的發(fā)生和品質(zhì)的下降，達(dá)到防腐保鮮和延長貨架期的目的。這與SA采前應(yīng)用在梨[7]、橙[8]、櫻桃[9]、桃[21]和杏[22]等果實(shí)上的研究結(jié)果相似。有研究表明，采前SA處理甜瓜延緩果實(shí)硬度下降和后熟軟化進(jìn)程主要是通過抑制纖維素酶、β-葡萄糖苷酶和多聚半乳糖醛酸酶（PG）等酶的活性起作用[23]。Reddy等[24]的研究表明，200 mg/L的SA采前處理能夠通過抑制乙烯的產(chǎn)生進(jìn)而延緩芒果成熟衰老進(jìn)程，保持較高品質(zhì)，從而延長芒果常溫貨架期。曾凱芳等[25]的研究表明，采用1.0、0.1 mmol/L的SA于采前噴施‘Zihua杧果，均能夠控制果實(shí)采后病害的發(fā)生，降低發(fā)病率，但在延緩果實(shí)后熟衰老方面，僅有低濃度的SA（0.1 mmol/L）處理具有延緩后熟衰老的作用。可見，采前應(yīng)用較低濃度的SA處理芒果就能達(dá)到良好的延緩衰老和抗病保鮮效果，并且SA具有成本低廉和安全環(huán)保的特點(diǎn)，因此在芒果實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用前景十分廣闊。

采前SA處理能夠提高采后芒果果實(shí)的抗病性可能是由于其能夠誘導(dǎo)一系列與抗性相關(guān)的防御酶活性及其相關(guān)基因表達(dá)水平的提高，從而激發(fā)果實(shí)內(nèi)在的防御反應(yīng)機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，采前或采后噴施SA能夠誘導(dǎo)甜櫻桃果實(shí)PPO、POD、苯丙氨酸解氨酶（PAL）以及β-1，3-葡聚糖酶（GLU）活性的增強(qiáng)[9，26]。Cao等[27]認(rèn)為2 mmol/L的SA采前處理冬棗在提高果實(shí)抗病性的同時(shí)，誘導(dǎo)了SOD、POD、GLU等酶活性的提高。SA處理還能誘導(dǎo)番茄[6]、鴨梨[7]、桃[28， 29]等果實(shí)病程相關(guān)蛋白（PRs）的積累及相關(guān)基因的表達(dá)。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，與對照相比，采前SA處理增強(qiáng)了采后芒果貯藏后期的防御酶POD和PPO活性。PPO和POD活性的增強(qiáng)可以促進(jìn)酚類物質(zhì)的氧化和木質(zhì)素合成，有利于激發(fā)果實(shí)的抗病防御反應(yīng);而且POD也是一種細(xì)胞內(nèi)部活性氧的清除酶，能夠清除過量的活性氧以避免大量積累造成膜脂傷害[30]。SA在杏[22]、樹莓[31]和甜瓜[32]等果實(shí)采前應(yīng)用也得到相似的研究結(jié)果?；钚匝踹^氧化氫積累到一定程度可以與不飽和脂肪酸反應(yīng)導(dǎo)致細(xì)胞組織滲漏[33]，而MDA是膜脂過氧化最重要的產(chǎn)物之一，其產(chǎn)生能夠加劇細(xì)胞膜的損傷。SOD和CAT是一種源于生命體的活性物質(zhì)，能消除生物體新陳代謝過程中產(chǎn)生的過氧化氫、活性氧和超氧化物自由基等有害物質(zhì)，對于延緩衰老具有重要作用[34]。本試驗(yàn)中，采前SA處理提高了芒果貯藏期SOD、POD和CAT等抗氧化酶活性，抑制H2O2的升高及后期MDA的積累。這些抗氧化酶活性的增強(qiáng)有助于活性氧的清除，減輕MDA對細(xì)胞膜的傷害， 降低膜脂過氧化程度，從而延緩采后芒果果實(shí)的后熟衰老及腐爛的發(fā)生。這與SA在棗[27]和番茄[35]上應(yīng)用得到的結(jié)果一致。關(guān)于采前SA處理提高采后芒果果實(shí)抗病性和果實(shí)品質(zhì)的生理機(jī)制比較復(fù)雜，其對芒果成熟衰老的調(diào)控以及與乙烯信號分子之間的關(guān)系有待繼續(xù)深入研究。

總之，采前應(yīng)用SA處理能夠延緩采后芒果果實(shí)在貯藏過程中的成熟衰老進(jìn)程，提高采后芒果對炭疽菌侵染的抗性，從而控制果實(shí)采后病害的發(fā)生，保持較好的果實(shí)品質(zhì)，表現(xiàn)出良好的抗病保鮮效果，具有廣闊的應(yīng)用前景。采前SA處理提高采后芒果果實(shí)品質(zhì)和抗病性，與防御酶活性的增強(qiáng)、膜脂過氧化程度的降低及后熟衰老進(jìn)程的推遲密切相關(guān)。

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