模擬增強UV-B輻射下臺農(nóng)一號芒果抗氧化響應(yīng)機理

摘要：【目的】研究增強UV-B輻射下臺農(nóng)一號芒果果肉抗氧化還原性成分的響應(yīng)機理，為全球氣候變化下芒果生產(chǎn)提供理論參考?！痉椒ā恳宰匀还庹丈錇閷φ眨O(shè)人工模擬增強UV-B輻射，強度為96kJ/（m2·d）處理。2021年花后 30d（12月18日）至花后90d（2022年2月17日）、2022年花后40d（12月1日）至花后90d（2023年1月21日），每隔10d取 芒果果肉樣本1次，分別取樣共7和6次。在果肉中測定各采樣時期的總黃酮、總酚、超氧陰離子、過氧化氫（H，02）和丙二醛（MDA）含量，以及苯丙氨酸解氨酶（PAL）和多酚氧化酶（PPO）酶活性、相對電導(dǎo)率（REC）的動態(tài)變化?！窘Y(jié)果】經(jīng)增強UV-B輻射處理后，第1和2年活性氧（ROS）中超氧陰離子含量隨時間的增加均呈逐漸升高趨勢，超氧陰離子在第1年花后90d、翌年花后70～90d，輻射處理顯著高于對照（Plt;0.05，下同）；輻射處理的H，0，變化趨勢則為第1年先下 降后上升，僅花后90d輻射處理顯著高于對照，翌年總體上下降，花后70～90d輻射處理均顯著高于對照。芒果果肉 中總酚和總黃酮含量2年動態(tài)變化均整體呈下降趨勢，總酚在第1年花后50d、翌年花后50和60d，輻射處理顯著高于 對照；總黃酮在第1年花后40和50d、翌年花后50和60d，輻射處理顯著高于對照。MDA含量和REC的2年變化趨勢均為下降后上升，其中MDA含量在第1年花后40d、翌年花后50d，對照顯著高于輻射處理，而2年在花后90dMDA含量和REC均表現(xiàn)為輻射處理顯著高于對照。芒果果肉輻射處理的PAL活性在第1年呈下降一上升一下降的變化趨勢， 花后40d輻射處理顯著高于對照，花后90d時無顯著差異；翌年呈上升—下降一上升的變化趨勢，輻射處理50～70d 均表現(xiàn)為顯著差異。PPO活性2年測定中的動態(tài)變化均呈先降后升的變化趨勢，第1年在輻射處理40、60、70和80dPPO活性顯著高于對照，翌年花后60和90d輻射處理顯著高于對照。【結(jié)論】增強UV-B輻射處理下的芒果主要通過調(diào)節(jié)PAL活性來控制合成以黃酮為主的酚類化合物，并作為應(yīng)對UV-B輻射的高效抗氧化劑。

關(guān)鍵詞：芒果；UV-B；抗氧化；酚類；活性氧

中圖分類號：S667.7

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：2095-1191（2024）03-0846-09

Antioxidant response mechanism of Tainong No.1 mango under simulation enhanced UV–B radiation

SHUI Xian1-2， CHEN Tian-tian1.2， PENG Jun-jie1.2， DU Jing-jia1.2， ZHOU Kai-bing1.2*（1Sanya Nanfan Research Institute， Hainan University， Sanya， Hainan 572025， China; 2Key Laboratory for Quality Regulation of Tropical Horticultural Plants of Hainan Province， College of Tropical Agriculture and Forestry，Hainan University， Haikou， Hainan 570228， China）

Abstract： 【Objective】The purpose of the study was to investigate the response mechanism of antioxidant reduction components of Tainong No. 1 mango pulp under strong UV-B radiation， so as to provide a theoretical reference for mango production under global climate change. 【Method 】Natural light irradiation was used as the control， and the artificial simu- lation enhanced UV-B radiation with an intensity of 96 kJ/（m2-d） was set up. In 2021， mango pulp samples were taken every 10 d from 30 d after anthesis （December 18） to 90 d after anthesis （February 17， 2022） and from 40 d after anthe- sis （December 1） in 2022 to 90 d after anthesis （January 21， 2023）， for a total of 7 and 6 samples， respectively. The con-tents of total flavonoids， total phenols， superoxide anion hydrogen peroxide （H2O2） and malondialdehyde （MDA） ， as well as the dynamic changes of phenylalanine ammonia-lyase （PAL） and polyphenol oxidase （PPO） enzyme activities and relative electrical conductivity （REC） were measured in the pulp at each sampling period. 【Result]After enhanced UV-B radiation treatment， the content of superoxide anion in reactive oxygen species （ROS） of the first year and the se- cond year increased gradually with the increase of time， and superoxide anion at 90 d after the first year and 70 to 90 d after the next year was significantly higher than that of control （Plt;0.05， the same below）. The variation trend of H2O2 under radiation treatment was firstly decreased and then increased in the first year， and only the radiation treatment at 90 d after anthesis was significantly higher than the control， H202 in the next year decreased， and the radiation treatment at 70 to 90 d after anthesis was significantly higher than the control. The contents of total phenol and total flavone in mango pulp showed a decreasing trend at 2 years. The contents of total phenol at 50 d after anthesis in the first year and 50 and 60 d after anthesis in the next year were significantly higher than those of control under radiation treatment. The 2-year change trend of MDA content and REC was decreased and then increased. MDA content in the first year was significantly higher than that in the control group at 40 d after anthesis and 50 d after anthesis in the next year， while MDA content and REC were significantly higher than that in the control group at 90 d after anthesis. The PAL activity of mango pulp treated with radiation showed a trend of decreasing， increasing and decreasing at the first year. The PAL activity of mango pulp treated with radiation was significantly higher than that of control at 40 d after anthesis， and there was no significant dif- ference at 90 d after anthesis. In the next year， there was an upward-downward-upward trend， and there were significant differences between 50-70 d after radiation treatment. The dynamic changes of PPO activity at 2 years showed a trend of first decreasing and then increasing. In the first year， the activity of PPO at 40， 60， 70 and 80 d was significantly higher than that of the control， and in the next year， the activity of PPO at 60 and 90 d after anthesis was significantly higher than that of the control. 【Conclusion】Mango treated with enhanced UV-B radiation mainly control the synthesis of pheno- lic compounds dominated dominated by flavonoids through regulating PAL activity and act as efficient antioxidants against UV-B radiation.

Key words： mango; UV-B; antioxidant; phenols; reactive oxygen

Foundation items： National Natural Science Foundation of China （32160677）

0 引言

【研究意義】在自然環(huán)境變遷及人類活動影響下，太陽輻射中UV-B（波長280～320nm）輻射到達地表的強度將持續(xù)提高（Zlatev et al.，2012），其輻射強度將持續(xù)增高到現(xiàn)在的120%（Archibald et al.，2020），低緯度及高海拔地區(qū)更為明顯，即表現(xiàn)為增強UV-B輻射，其持續(xù)增強的UV-B輻射可能會成為植物生命活動中越來越重要的脅迫因素（董娟娥等，2009；董軒名，2023）。芒果是海南地區(qū)重要農(nóng)業(yè)經(jīng)濟支柱之一，海南省緯度低、紫外輻射強烈，非常適宜芒果生長，而面臨逐步增強的UV-B輻射反應(yīng)也迅速，影響熱帶果樹正常生長發(fā)育，導(dǎo)致減產(chǎn)及風(fēng)味品質(zhì)降低。因此，研究芒果在增強UV-B輻射處理下的抗氧化響應(yīng)機理，對確保海南芒果品質(zhì)有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】低UV-B輻射是一種信號刺激，可調(diào)節(jié)各種生理生化反應(yīng)，通過誘導(dǎo)特定UV-B受體中的UV-B反應(yīng)位點8（UVR8）調(diào)節(jié)形態(tài)反應(yīng)，進而完成正常生長發(fā)育過程（Fernández et al.，2016），有利于植物存活。但增強UV-B對植物損傷主要體現(xiàn)在破環(huán)細胞內(nèi)部大分子物質(zhì)（DNA等），并誘導(dǎo)活性氧（ROS）產(chǎn)生，對細胞膜造成破壞，同時激活植物修復(fù)與保護機制（Jenkins，2009），誘導(dǎo)產(chǎn)生以酚類為主的抗氧化物質(zhì)（Frohnmeyer and Staiger，2003;Britt，2004;Stracke et al.，2010;Tilbrook et al.，2013）。 研究發(fā)現(xiàn)，增強UV-B輻射使香蕉葉片光合作用效率降低，產(chǎn)量下降（孫谷疇等，2000）；增強UV-B輻射在植物中也可能導(dǎo)致類囊體膜完整性喪失、光系統(tǒng)Ⅱ（PSII）受損及減少碳同化和氧釋放等（Hollósy，2002；Rojas-Lillo et al.，2014）；增強UV-B輻射可減小葡萄形態(tài)及減少色素形成（吳芳芳等，2008）。盡管芒果能較好地適應(yīng)自然強紫外輻射環(huán)境，但人工模擬增強UV-B輻射會使臺農(nóng)一號芒果葉片產(chǎn)生ROS損傷。團隊前期研究發(fā)現(xiàn)人工模擬增強UV-B輻射強度達42kJ/（m2·d）便開始引起芒果果實產(chǎn)量下降及果實風(fēng)味品質(zhì)變劣（袁孟玲等，2018；周開兵等，2018），同時增強的UV-B輻射對植物產(chǎn)生的損傷逐步積累?！颈狙芯壳腥朦c】目前對于草本植物增強UV-B輻射研究廣泛，但針對多年生木本植物的抗氧化響應(yīng)特點尚不明確，尤其缺少對已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化并具有重要經(jīng)濟效益的果樹品種研究，無相關(guān)栽培技術(shù)指導(dǎo)理論參考?！緮M解決的關(guān)鍵問題】人工模擬UV-B輻射并增強至96kJ/（m2·d）照射芒果臺農(nóng)一號，測定果肉中ROS含量、多酚氧化酶（PPO）活性、丙二醛（MDA）含量及相對電導(dǎo)率（REC）的變化以確定果肉受損傷程度，測定果肉總酚、總黃酮及苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性以分析確定芒果果肉中主要抗氧化物質(zhì)變化特點，為熱帶水果應(yīng)對未來逐步增強的UV-B輻射環(huán)境及優(yōu)化改善栽培方法提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗地點位于海南省三亞市海棠區(qū)升昌村豐產(chǎn)芒果園（18°24'47.99\"N、109°46'43.65\"E，平均海拔78m），屬熱帶季風(fēng)海洋氣候，年均日照時長超2000h，年均降水量約1800mm，年均溫約26℃，園土為磚紅沙壤土。在芒果園選擇10株生長發(fā)育一致且豐產(chǎn)成年的臺農(nóng)一號芒果樹，均為昌江土芒作砧木的嫁接樹。2021一2023年連續(xù)2年測定芒果果實生理指標(biāo)。當(dāng)?shù)嘏_農(nóng)一號芒果2021一2022年生長季物候期中，8-9月花芽分化期、10月上旬花蕾抽生期、10月中下旬開花期、11月上中旬第一次生理落果期、12月一翌年1月果實膨大期、2月上中旬果實采收期；為配合春節(jié)上市需求調(diào)節(jié)2022-2023年芒果物候期，各生長發(fā)育時間節(jié)點比上一年相應(yīng)提前1個月。

1.2試驗設(shè)計

在自然光下，使用鋁合金管搭建紫外燈架，燈管離樹頂保持30cm，掛4盞40W紫外燈（北京電光源研究所提供），波長峰值為313nm，光照強度共計約96kJ/（m2·d），進行人工模擬高劑量增強UV-B輻射處理，單株小區(qū)，5次重復(fù)。每日均按日出和日落的時間分別開燈和關(guān)燈，如白天遇陰雨天則關(guān)燈停止處理。以自然光照射芒果樹體為對照（CK），人工模擬增強UV-B輻射為處理（T）。自2021年12月18日開始處理時第1次取樣，在樹冠中部外圍東南西北4個方向各選大小一致的健壯果5個掛牌標(biāo)記，作為此后動態(tài)定期取樣的標(biāo)準(zhǔn)果（此后采摘與其大小一致的果作為樣品）。取樣時間：花后30～90d（2021年12月18日、2021年12月28日、2022年1月8日、2022年1月18日、2022年1月28日、2022年2月7日、2022年2月17日）；翌年較第1年晚10d開始取樣，即花后40～90d（2022年12月1日、2022年12月11日、2022年12月21日、2023年1月1日、2023年1月11日、2023年1月21日），每次采樣間隔10d，分別共取樣共7和6次。每次在果園取好果樣后，就地去皮，將果肉切小塊，液氮速凍后裝入50mL離心管，放進液氮罐帶回實驗室儲存于-80℃冰箱備用。

1.3測定項目與方法

1.3.1MDA含量與REC測定

采用TBA比色法 測定芒果果肉MDA含量（Sen and Alikamanoglu， 2013）。首先取芒果果肉1g，加入預(yù)冷后的10%三 氯乙酸，在研缽中加入少量石英砂研磨勻漿，再加入 8mL濃度10%的三氯乙酸（TCA）進一步研磨后在4℃條件下4000r/min離心10min，取上清液2mL，加入2mL0.6%硫代巴比妥酸混勻，于沸水浴15min， 冷卻后離心放入紫外分光光度計在400、532和600nm 波長下測定吸光度（X），代入公式計算含量：Y=6.45×（X532mm-X6o0mm）-0.56X450mm。采用電導(dǎo)率儀浸泡法測定芒果果肉REC（Wang et al.，2021a），測取果肉1 g，切至若干適定長條，置于10mL去離子水的刻度試管 中，蓋上玻璃塞置于室溫下浸泡處理12h，而后提取 上清液并用電導(dǎo)儀測定其電導(dǎo)值（R1），然后沸水浴 加熱30min，冷卻至室溫后搖勻，再次測定浸提液電 導(dǎo)值（R2），根據(jù)以下公式計算REC（%）=R1/R2×100。

1.3.2主要ROS成分的測定

利用超氧陰離子試劑盒（ADS-W-YH008）測定超氧陰離子含量。樣品準(zhǔn)備：稱取約0.1g果肉，在研缽中加入少量石英砂 研磨勻漿，12000r/min、4℃離心20min，其后在酶標(biāo) 儀中測得含量。利用H2O2試劑盒（ADS-W-YH001）測定H，O2含量，樣品準(zhǔn)備：稱取約0.1g果肉，加入1mL丙酮溶液進行冰浴勻漿，8000r/min、4℃離心 10min，取上清，其后在酶標(biāo)儀中測得含量。以上試 劑盒均購自江蘇艾迪生生物科技有限公司。

1.3.3總酚和總黃酮含量測定

提取芒果果肉中總黃酮與總酚含量。首先將1g芒果果肉樣品放置研缽，冰浴條件下加入少量石英砂和8 mL無水甲醇，充分研磨后倒入試管在4°℃下避光提取2h，期間進行1次超聲輔助提取，然后放入12000 r/min的離心機中離心20 min，取上清液放入紫外分光光度計在325 nm波長下測定吸光度，以無水甲醇做對照，并取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品做標(biāo)準(zhǔn)曲線方程，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程得出總黃酮含量。取上述上清液 0.1 mL，加入0.2 mL 福林酚試劑和 2.7 mL 的 10%碳酸鈉溶液，在50 C恒溫水浴30 min，取3 mL混合液放入紫外分光光度計在700 nm 處測定吸光度，以蒸餾水為對照，并取沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品做標(biāo)準(zhǔn)曲線方程，代入方程得出總酚含量（Singleton et al.，1999）。

1.3.4PAL和PPO活性測定

PAL活性測定使用PAL活性測定試劑盒（D799600），樣品準(zhǔn)備：稱取約0.1g果肉，加入1mL提取液進行冰浴勻漿，10000r/min、4℃條件下離心10min，取上清液，其后在酶標(biāo)儀中測得含量。PPO活性測定使用提供的PPO活性測定試劑盒（D799595），樣品準(zhǔn)備：稱取約0.1g果肉，加入1mL提取液進行冰浴勻漿，8000r/min、4℃條件下離心10min，取上清液，其后在酶標(biāo)儀中測定含量。以上試劑盒均購自生工生物工程（上海）股份有限公司。

1.4統(tǒng)計分析

采用SAS9.4進行數(shù)據(jù)處理，使用其中單因素方差分析（One-way ANOVA法進行方差分析，運用 Duncan's法進行多重比較；采用t檢驗進行差異顯 著性分析。

2結(jié)果與分析

2.1增強UV-B輻射處理對芒果果肉中MDA含量和 REC的影響

2.1.1芒果果肉MDA含量變化

由圖1-A可知，2021-2022年增強UV-B輻射處理和對照的芒果果 肉中MDA含量在花后40～90d均呈先下降后上升的 變化趨勢。其中，花后40d輻射處理芒果果肉的 MDA含量顯著低于對照（Plt;0.05，下同）；花后90d， 輻射處理芒果果肉的MDA含量顯著高于對照；其余 時間點的2組處理間無顯著差異（Pgt;0.05，下同）。由圖1-B可知，翌年輻射處理和對照的芒果果肉中 MDA含量在花后40～90d均呈先下降后上升的趨勢； 在花后70、80和90d，處理芒果果肉中MDA含量顯著高于對照，花后50d，對照的MDA含量顯著高于 輻射處理。

2.1.2芒果果肉REC變化

由圖2-A可知，隨著開

花后時間的延長，輻射處理和對照芒果果肉的REC 均呈明顯波動，在花后70、80和90d，輻射處理芒果 果肉的REC顯著高于對照，其余時間二者間無顯著差異。由圖2-B可知，翌年輻射處理和對照芒果果肉的REC變化趨勢也很相似，花后40～50d先下降， 然后總體呈上升趨勢；花后80和90d，輻射處理芒果 果肉的REC顯著高于對照，其余時間二者間無顯著差異。綜合2年MDA含量和REC的變化可知，在增強UV-B輻射處理前期，果肉組織細胞未出現(xiàn)損傷， 而隨著處理的累積效應(yīng)出現(xiàn)，在后期果肉組織細胞 出現(xiàn)明顯的膜脂損傷。

2.2增強UV-B輻射處理對芒果果肉中ROS含量的影響

2.2.1芒果果肉超氧陰離子含量變化

由圖3-A 可知，第1年輻射處理和對照芒果果肉的超氧陰離 子含量均呈相似的上升趨勢，僅花后90d輻射處理 顯著高于對照，其余時間二者間無顯著差異。由圖 3-B可知，翌年輻射處理和對照芒果果肉的超氧陰離 子含量呈相似的變化趨勢，與第1年不同的是，花后 70、80和90d，輻射處理均顯著高于對照。

2.2.2芒果果肉H202含量變化

由圖4-A可知，第1年的輻射處理和對照的芒果果肉H2O2含量均呈先 下降后上升的變化趨勢。其中，花后40d，輻射處理 芒果果肉的H2O2含量顯著低于對照；花后60、80和90d，輻射處理芒果果肉的H2O2含量均顯著高于對照；其余時間二者間無顯著差異。由圖4-B可知，翌年輻射處理芒果果肉的H2O2，含量80d之前變化不明顯，之后明顯下降，對照的H2O2含量則呈上升一 下降波動變化趨勢。其中，花后50d，輻射處理芒果 果肉的H2O2含量顯著低于對照；花后70、80和90d，輻射處理芒果果肉的H2O2含量顯著高于對照；其余 時間二者間無顯著差異。在2年測定的結(jié)果中發(fā) 現(xiàn)，增強UV-B輻射處理前期，輻射處理芒果果肉的2種ROS含量均表現(xiàn)為低于對照的趨勢；而中后期，輻射處理芒果果肉的2種ROS含量均高于對照，說明前期增強UV-B輻射誘導(dǎo)了ROS清除防御能力增強而減少ROS的積累，而中后期芒果果肉ROS的產(chǎn)生超出ROS清除防御能力而出現(xiàn)了ROS積累。

2.3增強UV-B輻射處理對芒果果肉中總酚含量的影響

由圖5-A可知，第1年輻射處理和對照芒果果肉的總酚含量整體均呈下降趨勢。由圖5-B可知，翌年輻射處理在花后60d前先上升，此后至花后90d下降；對照則在花后60d明顯下降，至花后70d又上升，而后下降。第1年花后50d、翌年花后50和60d，輻射處理顯著高于對照；第1年花后80和90d、翌年花后70和80d，對照顯著高于輻射處理；其余時間，二者間無顯著差異。連續(xù)2年對芒果果肉總酚含量的測定發(fā)現(xiàn)，果肉總酚含量的變化趨勢存在年際間差異，但輻射處理和對照在均在后期發(fā)生差異，均呈輻射處理前期明顯高于對照、后期明顯低于對照的趨勢，說明增強UV-B輻射先通過果肉增加多酚等化合物積累而清除ROS自由基，進而抵御ROS損傷，后因果肉減少酚類等化合物積累而出現(xiàn)ROS損傷。

2.4增強UV-B輻射處理對芒果果肉中總黃酮含量的影響

由圖6-A可知，輻射處理的總黃酮含量總體呈下降趨勢，對照則呈下降一上升一下降的變化趨勢。由圖6-B可知，總黃酮含量翌年輻射處理呈上升一下降一上升變化趨勢，對照則呈下降一上升一下降的變化趨勢，但二者總體上均呈下降趨勢。第1年花后40和50d、翌年花后50和60d，輻射處理顯著高于對照；第1年花后60、80和90d、翌年花后70和80d，輻射處理顯著低于對照；在其余時間，二者均無顯著差異。由此可見，果肉黃酮類化合物含量的變化趨勢存在年際間差異，但輻射處理和對照在同一時間的相對差異則相似，均呈輻射處理前期顯著高于對照和后期顯著低于對照的趨勢，這與前文中ROS損傷和ROS自由基積累上的相對差異趨勢基本一致，說明增強UV-B輻射先通過果肉增加黃酮類化合物積累而清除ROS自由基，進而抵御 ROS損傷，后因果肉減少黃酮類化合物積累而出現(xiàn)ROS損傷。

2.5增強UV-B輻射處理對芒果果肉中 PAL和PPO活性變化的影響

2.5.1芒果果肉PAL活性變化

由圖7-A可知，第1年輻射處理和對照芒果果肉的PAL 活性均呈下降一上升一下降的變化趨勢，且總體趨勢均為下降。其中，花后40和80d，對照顯著低于輻射處理，其余時間二者間無顯著差異。由圖7-B可知，翌年輻射處理和對照芒果果肉的PAL活性均呈上升一下降一上升的變化趨勢，其中，花后50、60、70和90d，輻射處理芒果果肉的PAL活性顯著高于對照。說明增強UV-B輻射處理有誘導(dǎo)果肉PAL活性增強的趨勢。

2.5.2芒果果肉PPO活性變化

由圖8-A可知，輻射處理和對照芒果果肉的PPO活性均呈先降后升的變化趨勢。其中，花后40、60、70和80d，輻射處理芒果果肉的PPO活性顯著高于對照。由圖8-B可知，輻射處理和對照芒果果肉的PPO活性在40～80 d均呈先降后升的變化趨勢，花后90 d則輻射處理繼續(xù)上升而對照下降。其中，花后60和90 d，輻射處理芒果果肉的 PPO活性顯著高于對照，說明增強UV-B輻射處理誘導(dǎo)果肉 PPO活性增強。綜上所述，相比自然光對照，輻射處理下芒果果肉PPO活性始終處于較高水平，說明增強UV-B輻射增大了芒果果肉中氧化還原反應(yīng)的程度，當(dāng)照射開始時果肉損傷也逐步開始積累;同時 PAL 活性在輻射期間同樣始終處于較高水平，誘導(dǎo)苯丙氨酸向肉桂酸轉(zhuǎn)化，從而合成大量酚類抗氧化物質(zhì)。

3討論

UV-B 輻射增強是一個全球性問題，未來 UV-B輻射增強，對低緯度和高海拔地區(qū)的影響更大，對熱帶多年生果樹的影響尤為突出。我國海南省正處于低緯度地區(qū)，且芒果作為本地區(qū)中重要的經(jīng)濟支柱也已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化，在海南自貿(mào)港建設(shè)的背景下將逐步走向世界（馮飛，2023）。因此，在面臨增強UV-B輻射對種業(yè)發(fā)展產(chǎn)生逆境條件下，有必要開展前瞻性研究，為熱帶果樹栽培技術(shù)指導(dǎo)提供理論基礎(chǔ)。

ROS在植物中伴隨著呼吸作用也會產(chǎn)生，正?？勺鳛橐环N體內(nèi)信號分子來調(diào)節(jié)生長發(fā)育，但在環(huán)境脅迫下尤其是光脅迫下則會過量產(chǎn)生，導(dǎo)致細胞結(jié)構(gòu)被破壞，另一方面會刺激大量次生代謝產(chǎn)物生成，用于清除ROS，其中包括超氧陰離子和HO，等。其次生代謝物主要為酚類物質(zhì)，其是一種可防止UV-B輻射下對生物造成的主要抗氧化活性物質(zhì)（Bilger et al.，2007），在 UV-B 輻射下也會產(chǎn)生更多的酚類物質(zhì)（Meyer et al.，2021），也是一種天然的抗氧化物質(zhì)，較早被發(fā)現(xiàn)這一點并從植物中提取酚類物質(zhì)用于抵御紫外輻射的傷害（Rozema et al.，1997）。黃酮也被人們稱為繼碳水化合物、蛋白質(zhì)和水等人體所需的六大營養(yǎng)素后的第七類營養(yǎng)素（史斌斌等，2023），具有很強的抗氧化作用。由于抗氧化類的還原物質(zhì)具有有效預(yù)防人體癌癥、心血管疾病等多種慢性疾病的作用，在醫(yī)療保健方面應(yīng)用也極為廣泛（Veiga et al.，2020）。因此，探討芒果果肉還原性物質(zhì)代謝問題，不僅僅是探究其抗氧化響應(yīng)機制問題，也是在探討其潛在的醫(yī)療和保健品改良問題。

本研究連續(xù)2年對芒果果實進行指標(biāo)測定，存在采樣時間差異，是貼合實際生產(chǎn)上做出的產(chǎn)期調(diào)節(jié)。ROS含量差異是由于年際間差異客觀存在及產(chǎn)期調(diào)節(jié)后相同生長發(fā)育階段所處環(huán)境不一樣，2個生長季試驗主要是動態(tài)變化趨勢差異的重演性考察。在總酚和總黃酮含量動態(tài)變化中發(fā)現(xiàn)，增強UV-B處理和對照的總酚與總黃酮變化趨勢一致，第1年在花后60d前對照低于輻射處理，60d開始高于輻射處理；翌年由于切實貼合生產(chǎn)并對產(chǎn)期進行調(diào)節(jié)，臨界點在花后70d，說明花后60d是芒果在增強UV-B環(huán)境累積下的自身抵御的臨界點，此后開始受到ROS的損傷。而REC和MDA高低代表ROS受到脂質(zhì)過氧化和組織中的電解質(zhì)泄漏程度（Prásil andZámecnik，1998;Tsikas，2017），其變化趨勢與總酚和總黃酮相反，花后60或70d前增強UV-B處理低于或與對照相差不多，而花后60或70d后明顯高于對照，說明大量合成的酚類作為芒果應(yīng)對UV-B輻射的主要抗氧化物，并增強了前期抗氧化能力，該結(jié)論與Wang等（2021b）結(jié)果一致，UV-B處理增強了大麥幼苗酚酸積累和抗氧化能力，而到后期UV-B輻射持續(xù)累積最終造成ROS損傷，其后會直接影響果實風(fēng)味品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)及經(jīng)濟效益等。

PAL是控制酚類化合物合成的關(guān)鍵前體物質(zhì)，可催化苯丙氨酸解氨生成反式肉桂酸（Medda et al.，2020），PAL活性的提高可直接導(dǎo)致酚類的積累，這些物質(zhì)決定了果實的抗氧化能力（Rubio-Melgarejoet al.，2021）。相比于自然光，UV-B輻射處理樣品中PAL活性的增加使得酚類化合物前體物質(zhì)（反式肉桂酸）大量積累，表明通過PAL途徑大量合成的反式肉桂酸可進一步大量合成參與抗氧化反應(yīng)的酚類物質(zhì)，增強果實的抗氧化能力，與前人研究結(jié)果（Zhanget al.，2023）一致。PAL活性變化與總酚和總黃酮的含量動態(tài)變化趨勢相符，即增強UV-B輻射處理下表現(xiàn)為在花后60d通過受到光脅迫感應(yīng)從而使得PAL活性顯著上調(diào)，從而產(chǎn)生以黃酮類化合物為主的酚類物質(zhì)作為抗氧化的主要物質(zhì)?；ê?0d，雖然PAL活性仍高于對照，但增強UV-B輻射造成的損傷積累，同時果實逐步成熟，機體內(nèi)整體代謝水平下降，總酚和總黃酮含量也相對下降，在果實中無法清除ROS到維持正常含量水平，因此超氧陰離子和H2O2含量開始顯著上調(diào)，并對細胞膜完整性和大分子物質(zhì)造成損害，導(dǎo)致果實中細胞的脂質(zhì)過氧化和組織中的電解質(zhì)泄漏，最終造成果實品質(zhì)的下降。

PPO則是導(dǎo)致果實氧化的主要酶（Zambrano-Zaragoza et al.，2014），其主要作用為催化鄰苯二酚氧化為鄰苯二醌，在逆境環(huán)境條件下，PPO可催化酚類物質(zhì)氧化，并形成棕色色素樣物質(zhì)和黑色素（Singh et al.，2018）。增強UV-B輻射處理誘導(dǎo)芒果果肉PPO活性顯著提高，意味著增強UV-B輻射逆境導(dǎo)致果肉中形成ROS，果肉通過產(chǎn)生大量酚類物質(zhì)被ROS自由基氧化而清除后者。PPO活性在整個輻射期間均高于自然光對照，且在果實發(fā)育中期尤為顯著，說明存在大量積累的酚類物質(zhì)被轉(zhuǎn)化為醌類物質(zhì)，也與芒果果肉總酚和總黃酮含量變化特點相符。花后60d以后，PPO活性仍處于較高水平，同樣也表示出果實內(nèi)酚類黃酮類物質(zhì)被大量消耗，導(dǎo)致果實品質(zhì)的下降。

結(jié)論4

增強的UV-B輻射處理下的芒果主要通過調(diào)節(jié)PAL活性來控制合成以黃酮為主的酚類化合物，并作為應(yīng)對UV-B輻射的高效抗氧化劑。

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（責(zé)任編輯鄧慧靈）