采前水杨酸处理对芒果采后品质及抗病性的影响

弓德强 高兆银 李敏 胡美姣 李春霞 陈千付 黄慧俐 杨谨瑛 黄台明 朱世江

摘要：本试验以红芒6号芒果为材料，研究采前喷施20 mg/L的水杨酸（SA）处理对采后芒果果实在常温（22～25℃）贮藏期间品质和抗病性的影响。结果表明，与对照相比，采前SA处理不仅能显著降低采后接种炭疽病菌芒果的病斑直径和未接菌芒果的病情指数，提高芒果的商品果率，而且能延缓采后芒果贮藏过程中果皮转色、果肉软化和VC降解，延缓贮藏前期芒果可溶性固形物（TSS）的升高过程，保持较高的可滴定酸（TA）含量，从而抑制固酸比（TSS/TA）的升高，有效地延缓采后芒果的后熟衰老进程和保持果实采后品质。同时，采前SA处理能够提高芒果贮藏期超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）和过氧化氢酶（CAT）活性，降低过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）含量，进而降低膜脂过氧化程度。综合分析可知，采前SA处理提高采后芒果果实品质和抗病性，与防御酶活性的增强、膜脂过氧化程度的降低及后熟衰老进程的推迟密切相关。

关键词：芒果;水杨酸;采前处理;采后品质;抗病性

中图分类号：S432.2  文献标识号：A  文章编号：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.）外觀艳丽，肉质嫩滑，风味独特，备受国内外消费者的欢迎，被称为“热带水果之王”，是我国海南、广西、四川和云南等省区农业的重要支柱产业。炭疽病是芒果采后发生的一种主要病害，由炭疽菌引起，于采前田间潜伏侵染，采后5～7 d伴随果实成熟开始爆发，较难防治，容易造成芒果贮藏运输中腐烂的发生[1]。目前，芒果病害的防治多集中在采后，但繁杂的采后处理会增加劳动力成本和损耗。同时芒果生产中普遍使用化学农药控制病虫害的发生，易导致病原菌产生抗药性，不利于食品安全和环境保护。因此，从采前入手，研发安全环保的芒果抗病保鲜技术具有重要的现实意义。

近年来，抗病性诱导技术已经成为果蔬采后防腐保鲜研究的热点之一。诱抗剂对病原物没有直接的杀菌作用，但能够诱导植物产生免疫活性，起到抗病、防病的功效[2]，在农业生产中应用较为广泛。水杨酸（salicylic acid， SA）是一种类似植物激素的内源信号分子，能够激活植物产生系统获得性抗性[3]，在植物成熟、衰老等生理过程的调控和抗逆反应的诱导过程中起重要作用[4]。研究表明，外源SA及其类似物采前或采后处理能够提高哈密瓜[5]、番茄[6]、梨[7] 、臍橙[8]等果蔬对采后病害的抗性，达到良好的防腐保鲜作用。此外，采前或采后SA处理对于提高或保持果实采后品质有较好的效果[8， 9]。但是，SA作为诱抗剂在芒果果实上的抗病保鲜研究较少，也不够深入，尤其是采前应用更少。本课题组前期研究结果表明，20 mg/L是SA在红芒6号芒果上采前应用的较适宜浓度[10]。基于此，本试验以红芒6号芒果为材料，研究20 mg/L的SA采前处理对采后芒果常温贮藏期间果实后熟、品质、抗病保鲜效果、体内抗氧化酶活性等的影响，以期为改进和完善SA应用于芒果的抗病保鲜技术提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种为红芒6号芒果（Mangifera indica L. cv. Zill）。试验树为广西省百色市田阳县百育镇四那村园内生长健壮、15年左右树龄的芒果树。

1.2 主要试剂

SA（分析纯，99.9%），购自Sigma公司;吐温-80（分析纯，98%），购自北京宏盛苑化工有限公司;芒果炭疽菌孢子悬浮液（每毫升含1×106 个孢子），本课题组从芒果中分离制备。

1.3 试验方法

1.3.1 采前SA处理 于2018年5月30日（即花谢后约60 d，此时果实已接近正常果大小）对芒果果实进行喷施处理，其中SA水溶液（含0.05%吐温-80）喷施浓度为20 mg/L，以清水（含0.05%吐温-80）喷施为对照（CK）;待果面喷匀后套黑色双层纸袋。每处理重复3次，每重复喷施3株试验树。

1.3.2 采后处理 于7月28日采收经SA和CK处理的果实，此时成熟度约为七八成熟，可溶性固形物（TSS）含量为6.5%左右。分别从不同处理果实中挑选大小均匀、无机械损伤和病斑的果实270个，均分为3份，先用自来水冲洗，剪留约2 cm果柄。其中，部分果实参照弓德强等[11]的方法用于接种芒果炭疽菌孢子悬浮液并测定病斑直径大小，其它果实直接常温贮藏用于调查自然发病的病情指数以及取样测定果实硬度、品质等生理指标。处理完毕后将果实装入打有呼吸孔的硬纸芒果箱（容量5 kg），每箱装10个芒果，置于温度22～25℃、相对湿度80%～90%的常温库中贮藏。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 病斑直径 分别测定接种后5、7、9 d的炭疽菌病斑直径（cm），以10个测定数据的平均值表示。

1.4.2 病情指数、商品果率、转色果率及软果率 于果实贮藏9、11 d时调查并计算病情指数和商品果率[12]、转色果率、软果率。其中，转色果以果面本底色转色面积大于果实总面积的50%为标准，转色果率=转色果数/总果数×100%;软果率=软果数/总果数×100%。

1.4.3 果实硬度、品质及生理指标 果实硬度采用FT-327UC果实硬度测试仪测定：于果实贮藏3、7、11 d进行取样，处理组和对照组每次各选5个果实，每个果实削果皮于中间部位测定两个数值，以10个测定数据的平均值表示。分别于果实贮藏0、3、7、11 d取样进行相关品质与生理指标的测定，处理组和对照组每次各选5个果实，将果肉切成小块并混匀后用液氮速冻处理，置于-80℃备用。

参照梁清志等[13]的方法测定VC、TSS、可滴定酸（TA）含量，计算固酸比（TSS/TA）。采用NBT光还原法[14]测定超氧化物歧化酶（SOD）活性;参照Gong等[15]的方法测定过氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）活性;参考Torres等[16]的方法测定过氧化氢酶（CAT）活性。分别参照Prochazkova等[17]和赵世杰等[18]的方法测定过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）含量。以上指标均为3次重复的平均值。

1.5 数据分析

采用Microsoft Excel 2003进行数据统计。使用DPS v3.01软件进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 采前水杨酸处理对芒果采后抗病性及防腐保鲜效果的影响

由表1可以看出，采前SA处理的芒果果实接种病菌5、7、9 d后的病斑直径均显著低于同期对照，并且在贮藏9、11 d时的病情指数也显著低于对照。SA处理后的商品果率在贮藏11 d 时为87.50%，是对照的1.6倍，差异显著。因此，采前SA处理可以提高采后芒果果实对炭疽菌侵染的抗性，有效控制采后病害的发生，具有明显的防病保鲜效果。

2.2 采前水杨酸处理对采后芒果果实硬度、软果率和转色果率的影响

由表2可以看出，随贮藏时间的延长，CK和采前SA处理的芒果果实硬度均逐渐降低，但采前SA处理的果实硬度在贮藏7、11 d时显著高于相应对照，并且软果率和转色果率在贮藏9、11 d时显著低于相应对照。表明采前SA处理延缓了采后芒果贮藏中的后熟衰老进程。

2.3 采前水杨酸处理对采后芒果果实品质的影响

由表3可以看出，芒果VC含量随贮藏天数的增加呈先升高后降低的趋势，除贮藏3 d外，采前SA处理的均高于相应对照，其中贮藏7、11 d时该差异达显著水平;对照组芒果TSS含量在贮藏期间先升高再降低，7 d时达到最大值，而SA处理组TSS含量则一直增加，但只在贮藏11 d时高于相应对照;不同处理的芒果TA含量均随贮藏天数的增加先升高再降低，采前SA处理均高于相应对照，除贮藏3 d时差异不显著外，其余时间均显著高于对照;在贮藏过程中，对照组芒果的固酸比贮藏前期（0～3 d）略有降低，3 d后急剧增加，而采前SA处理芒果固酸比在贮藏前期变化不明显，后期增加较快，其含量始终低于相应对照，并在贮藏0、7、11 d时差异达显著水平。表明采前SA处理延缓了采后芒果的后熟进程，保持了贮藏后期较高的营养品质和风味。

2.4 采前水杨酸处理对采后芒果果实酶活性的影响

由表4可以看出，随贮藏天数的增加，不同处理芒果SOD活性均逐渐降低，并且采前SA处理组芒果SOD活性在贮藏3、7、11 d时显著高于相应对照;对照组芒果POD活性整个贮藏期变化不大，维持在较低水平，但采前SA处理组芒果POD活性在贮藏后期（7、11 d）显著高于相应对照，其中贮藏7 d时的活性是相应对照的4.5倍;对照组芒果PPO活性随贮藏时间的延长呈降低趋势，SA处理组芒果在贮藏后期PPO活性有所增加但仍低于0 d的数值，其在7 d和11 d时分别达到64.8、42.6 U/mg，分别是相应对照的3.1倍和2.4倍，差异显著;贮藏期间不同处理芒果CAT活性整体水平降低，后期略有回升，整个贮藏期，采前SA处理的芒果CAT活性均显著高于相应对照。这表明采前SA处理增强了采后芒果贮藏中的抗氧化酶及防御酶活性。

2.5 采前水杨酸处理对采后芒果H2O2和MDA含量的影响

由表5可以看出，采前SA处理组芒果H2O2含量均低于相应对照，并在贮藏0～7 d时达显著水平;不同处理芒果MDA含量在贮藏期间均表现为先升高后降低，采前SA处理组芒果MDA含量均低于相应对照，并在贮藏7、11 d时达显著水平。可见，采前SA处理减轻了采后芒果贮藏中的膜脂过氧化程度。

3 讨论与结论

SA作为一种重要的植物诱抗剂，是植物抗病反应的信号分子，能诱导植物产生抗病性，促使多种病程相关蛋白的表达，尤其在防御病原体方面起重要作用[19];同时，SA也能抑制内源乙烯的生物合成和调节活性氧的代谢， 从而推迟果实衰老，提高贮藏期果实的品质[20]。本试验得出，20 mg/L SA采前处理不仅可以控制采后芒果贮藏期间的果实腐烂，提高商品果率，而且显著降低接种炭疽菌果实的病斑直径，并证实采前SA处理能够诱导采后芒果果实的抗病性;采前SA处理能够延缓采后芒果贮藏过程中果皮转色、果肉软化、VC降解以及TSS含量升高的过程，并保持较高的TA含量，从而抑制芒果果实固酸比的升高。因此，采前SA处理能够延缓采后芒果果实的成熟衰老进程，从而延缓果实采后病害的发生和品质的下降，达到防腐保鲜和延长货架期的目的。这与SA采前应用在梨[7]、橙[8]、樱桃[9]、桃[21]和杏[22]等果实上的研究结果相似。有研究表明，采前SA处理甜瓜延缓果实硬度下降和后熟软化进程主要是通过抑制纤维素酶、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采前处理能够通过抑制乙烯的产生进而延缓芒果成熟衰老进程，保持较高品质，从而延长芒果常温货架期。曾凯芳等[25]的研究表明，采用1.0、0.1 mmol/L的SA于采前喷施‘Zihua杧果，均能够控制果实采后病害的发生，降低发病率，但在延缓果实后熟衰老方面，仅有低浓度的SA（0.1 mmol/L）处理具有延缓后熟衰老的作用。可见，采前应用较低浓度的SA处理芒果就能达到良好的延缓衰老和抗病保鲜效果，并且SA具有成本低廉和安全环保的特点，因此在芒果实际生产中的应用前景十分广阔。

采前SA处理能够提高采后芒果果实的抗病性可能是由于其能够诱导一系列与抗性相关的防御酶活性及其相关基因表达水平的提高，从而激发果实内在的防御反应机制。研究发现，采前或采后喷施SA能够诱导甜樱桃果实PPO、POD、苯丙氨酸解氨酶（PAL）以及β-1，3-葡聚糖酶（GLU）活性的增强[9，26]。Cao等[27]认为2 mmol/L的SA采前处理冬枣在提高果实抗病性的同时，诱导了SOD、POD、GLU等酶活性的提高。SA处理还能诱导番茄[6]、鸭梨[7]、桃[28， 29]等果实病程相关蛋白（PRs）的积累及相关基因的表达。本试验结果显示，与对照相比，采前SA处理增强了采后芒果贮藏后期的防御酶POD和PPO活性。PPO和POD活性的增强可以促进酚类物质的氧化和木质素合成，有利于激发果实的抗病防御反应;而且POD也是一种细胞内部活性氧的清除酶，能够清除过量的活性氧以避免大量积累造成膜脂伤害[30]。SA在杏[22]、树莓[31]和甜瓜[32]等果实采前应用也得到相似的研究结果。活性氧过氧化氢积累到一定程度可以与不饱和脂肪酸反应导致细胞组织渗漏[33]，而MDA是膜脂过氧化最重要的产物之一，其产生能够加剧细胞膜的损伤。SOD和CAT是一种源于生命体的活性物质，能消除生物体新陈代谢过程中产生的过氧化氢、活性氧和超氧化物自由基等有害物质，对于延缓衰老具有重要作用[34]。本试验中，采前SA处理提高了芒果贮藏期SOD、POD和CAT等抗氧化酶活性，抑制H2O2的升高及后期MDA的积累。这些抗氧化酶活性的增强有助于活性氧的清除，减轻MDA对细胞膜的伤害， 降低膜脂过氧化程度，从而延缓采后芒果果实的后熟衰老及腐烂的发生。这与SA在枣[27]和番茄[35]上应用得到的结果一致。关于采前SA处理提高采后芒果果实抗病性和果实品质的生理机制比较复杂，其对芒果成熟衰老的调控以及与乙烯信号分子之间的关系有待继续深入研究。

总之，采前应用SA处理能够延缓采后芒果果实在贮藏过程中的成熟衰老进程，提高采后芒果对炭疽菌侵染的抗性，从而控制果实采后病害的发生，保持较好的果实品质，表现出良好的抗病保鲜效果，具有广阔的应用前景。采前SA处理提高采后芒果果实品质和抗病性，与防御酶活性的增强、膜脂过氧化程度的降低及后熟衰老進程的推迟密切相关。

参 考 文 献：

[1] 曾凯芳， 姜微波. 水杨酸处理对采后绿熟芒果炭疽病抗病性的诱导[J]. 中国农业大学学报， 2005， 10（2）： 36-40.

[2] 冯皓， 单体江， 王军. 植物激活剂苯丙噻重氮（ASM） 的作用和机理研究进展[J]. 河北农业科学， 2014， 18（6）：52-56.

[3] Raskin I. Role of salicylic acid in plants[J]. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology， 1992， 43： 439-463.

[4] 孟雪娇， 邸昆， 丁国华. 水杨酸在植物体内的生理作用研究进展[J]. 中国农学通报， 2010， 26（15）： 207-214.

[5] 王斌， 白小东， 张静荣， 等. 乙酰水杨酸采前处理诱导哈密瓜果实的采后抗病性[J]. 果树学报， 2018， 35（2）：222-230.

[6] Wang Y Y， Li B Q， Qin G Z， et al. Defense response of tomato fruit at different maturity stages to salicylic acid and ethephon[J]. Scientia Horticulturae， 2011， 129（2）： 183-188.

[7] Cao J K， Zeng K F， Jiang W B. Enhancement of postharvest disease resistance in Ya Li pear （Pyrus bretschneideri） fruit by salicylic acid sprays on the trees during fruit growth[J]. European Journal of Plant Pathology， 2006， 114（4）： 363-370.

[8] Huang R H， Xia R X， Lu Y M， et al. Effect of pre-harvest salicylic acid spray treatment on post-harvest antioxidant in the pulp and peel of ‘Cara cara navel orange （Citrus sinenisis L. Osbeck） [J]. Journal of the Science of Food and Agriculture， 2008， 88（2）： 229-236.

[9] Yao H J， Tian S P. Effects of pre- and post-harvest application of salicylic acid or methyl jasmonate on inducing disease resistance of sweet cherry fruit in storage[J]. Postharvest Biology and Technology， 2005， 35（3）：253-262.

[10] 弓德强， 黄训才， 黄光平， 等. 采前水杨酸处理对‘红芒6号芒果采后抗病性的影响[J]. 山东农业科学， 2017， 49（5）： 111-115.

[11] 弓德强， 谷会， 张鲁斌， 等. 杧果采前喷施茉莉酸甲酯对其抗病性和采后品质的影响[J]. 园艺学报， 2013， 40（1）： 49-57.

[12] 弓德强， 梁清志， 黄光平， 等. BABA处理对采后芒果果实抗病性的影响[J]. 热带作物学报， 2015， 36（11）： 2067-2072.

[13] 梁清志， 弓德强， 黄光平， 等. 植酸处理对采后芒果常温贮藏品质及生理特性的影响[J]. 广东农业科学， 2015， 42（22）： 86-91.

[14] 高俊凤.植物生理学实验技术[M]. 西安： 世界图书出版公司， 2000： 194-195.

[15] Gong D Q， Zhu S J， Gu H， et al. Disease resistance of ‘Zill and ‘Keitt mango fruit to anthracnose in relation to defence enzyme activities and the content of anti-fungal substances[J]. The Journal of Horticultural Science and Biotechnology， 2013， 88（3）： 243-250.

[16] Torres R， Valentines M C， Usall J， et al. Possible involvement of hydrogen peroxide in the development of resistance mechanisms in ‘Golden Delicious apple fruit[J]. Postharvest Biology and Technology， 2003， 27（3）： 235-242.

[17] Prochazkova D， Sairam R K， Srivastava G C， et al. Oxidative stress and antioxidant activity as the basis of senescence in maize leaves[J]. Plant Science， 2001， 161（4）： 765-771.

[18] 赵世杰， 许长成， 邹琦， 等. 植物组织中丙二醛測定方法的改进[J]. 植物生理学通讯， 1994， 30（3）： 207–210.

[19] Vlot A C， Dempsey D A， Klessig D F. Salicylic acid， a multifaceted hormone to combat disease[J]. Annual Review of Phytopathology， 2009， 47： 177-206.

[20] Lu X H， Sun D Q， Mo Y W， et al. Effects of post-harvest salicylic acid treatment on fruit quality and anti-oxidant metabolism in pineapple during cold storage[J]. Journal of Horticultural Science and Biotechnology， 2010， 85（5）： 454-458.

[21] Brar J S， Navjot G， Gill M S. Effect of pre and post-harvest treatments of salicylic acid on quality characteristics of peach （Prunus persica L.） fruits during storage[J]. Progressive Horticulture， 2014， 46（2）： 217-221.

[22] 赵亚婷， 朱璇， 马玄， 等. 采前水杨酸处理对杏果实抗病性及苯丙烷代谢的诱导[J]. 食品科学， 2015， 36（2）：216-220.

[23] 敬媛媛， 李娜， 王英， 等. 采前水杨酸处理对甜瓜果实后熟软化的影响[J]. 包装工程， 2015， 36（9）： 7-11， 59.

[24] Reddy S V R， Sharma R R. Effect of pre-harvest application of salicylic acid on the postharvest fruit quality of the Amrapali mango （Mangifera indica）[J].Indian Journal of Agricultural Sciences， 2016， 86（6）： 727-731.

[25] 曾凱芳， 姜微波. 杧果生长期喷施水杨酸处理对果实采后品质和病害的影响[J]. 园艺学报， 2008， 35（3）： 427-432.

[26] Qin G Z， Tian S P， Xu Y， et al. Enhancement of biocontrol efficacy of antagonistic yeasts by salicylic acid in sweet cherry fruit[J]. Physiological and Molecular Plant Pathology， 2003， 62（3）： 147-154.

[27] Cao J K， Yan J Q， Zhao Y M， et al. Effects of four pre-harvest foliar sprays with β-aminobutyric acid or salicylic acid on the incidence of post-harvest disease and induced defence responses in jujube （Zizyphus jujuba Mill.） fruit after storage[J].The Journal of Horticultural Science and Biotechnology，2013， 88（3）： 338-344.

[28] Yang Z F， Cao S F， Cai Y T， et al. Combination of salicylic acid and ultrasound to control postharvest blue mold caused by Penicillium expansum in peach fruit[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies， 2011， 12（3）： 310-314.

[29] Xu X， Chan Z， Xu Y， et al. Effect of Pichia membranaefaciens combined with salicylic acid on controlling brown rot in peach fruit and the mechanisms involved[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture， 2008， 88（10）： 1786-1793.

[30] Lamb C， Dixon R A. The oxidative burst in plant disease resistance[J]. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology， 1997， 48： 251-275.

[31] 张帆， 王友升， 刘晓艳， 等. 采前水杨酸处理对树莓果实贮藏效果及抗氧化能力的影响[J]. 食品科学， 2010， 31（10）： 308-312.

[32] 李娜， 朱璇， 逄焕明. 采前水杨酸处理对甜瓜果实贮藏品质的影响[J]. 食品科技， 2013， 38（1）： 32-36.

[33] 田敏， 饶龙兵， 李纪元. 植物细胞中的活性氧及其生理作用[J]. 植物生理学通讯， 2005， 41（2）： 235-241.

[34] 张坤生， 田荟琳. 过氧化氢酶的功能及研究[J]. 食品科技， 2007， 32（1）： 8-11.

[35] Kant K， Arora A， Singh V P. Salicylic acid influences biochemical characteristics of harvested tomato （Solanum lycopersicon L.） during ripening[J]. Indian Journal of Plant Physiology， 2016， 21（1）： 50-55.