采前GABA 處理對芒果采后病害防治效果及果實品質的影響*

弓德強，高兆銀，李敏，胡美姣，朱世江，蔣強，黃慧俐，楊謹瑛，黃臺明

（1 中國熱帶農業科學院環境與植物保護研究所，農業農村部熱帶作物有害生物綜合治理重點實驗室，海南?？?71101）（2 華南農業大學園藝學院）（3 廣西百色市現代農業技術研究推廣中心）

芒果（Mangifera indicaL.）是一種顏色艷麗、風味濃郁的熱帶水果，深受眾多消費者喜愛。但芒果果實采收后極易發病、不耐貯運，造成巨大的經濟損失，其中一個主要原因就是芒果在田間易受到病原真菌的潛伏侵染[1]。目前，在實際生產中，采前大量噴施化學藥劑防控病害或在采后使用化學殺菌劑浸泡處理作為保鮮措施，均會給生態環境和食品安全造成負面影響[2]。因此，近年來采用抗病性誘導技術以控制芒果采后病害已經成為一個重要的研究趨勢。

γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）作為一種植物抗性誘導劑，在植物的抗性反應中發揮著關鍵性的作用，并且近年來相關的研究報道逐漸增多，GABA 已經成為抗性誘導研究的重要熱點之一[3]。在抗冷性誘導方面，采后GABA 處理可明顯提高桃[4]、番石榴[5]和西葫蘆[6]等果蔬冷藏期間的抗冷害能力，從而防止果蔬冷害的發生。在抗病性誘導方面，采后GABA 處理不僅能有效提高梨果實對青霉病、番茄果實對黑斑病的抗性[7-8]，并且可顯著抑制甜櫻桃和櫻桃番茄在低溫貯藏期間的果實腐爛[9-10]。另外，適宜濃度的GABA（10 mmol/L）處理還能有效延緩黃秋葵果莢常溫貯藏期間的衰老進程，抑制葉綠素和維生素C 的降解，保持良好的采后品質和營養價值[11]。目前，GABA 在芒果采前或采后防腐保鮮上的應用研究均尚未見報道。因此，本試驗以貴妃芒果為試材，研究采前GABA 噴施處理對芒果果實采后病害的防治效果及其品質的影響，以期為GABA 應用于芒果的防腐保鮮提供方法和理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

田間試驗在海南省三亞市天涯區芒果生產基地進行。供試芒果品種為貴妃，樹齡15 年，選擇生長勢基本一致的健康芒果樹為試驗樹。供試GABA為分析純（純度99%），購于上海源葉生物科技有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗處理

試驗共設計4 個處理，于2019 年4 月5 日采用0.4、2.0、10.0 mmol/L GABA 水溶液對芒果果實表面進行均勻噴施處理，以噴施清水為對照（CK），內含吐溫80 作為展著劑，噴施2 次，每次間隔7 d，果實表面均勻噴淋，直到滴水為止。各處理和CK均重復3 次，每個重復選取5 株樹。于2019 年4月25 日采收，成熟度為七八成熟，此時果實中可溶性固形物含量為6.3%左右，果實采收后6 h 內運回位于海口市的保鮮實驗室。各GABA 處理和CK 分別挑選出大小基本一致、無機械損傷、無病斑的果實，裝入5 kg 的帶孔硬紙箱內，每個GABA 處理和CK各裝10箱，每箱20個果，放在溫度為22～25 ℃、相對濕度為80%～90%的常溫庫中貯藏。

1.2.2 接種炭疽菌與病斑直徑測定

采前GABA 處理和CK 分別選取3 箱芒果，分別進行芒果炭疽菌接種，接種炭疽菌的方法參照文獻［12］，接種后12 d 時測量芒果接種點位置的病斑直徑，以20 個測定數值取平均值作為1 個重復，每處理3 次重復。

1.2.3 自然發病芒果病情指數和防治效果調查

采前GABA 處理和CK 分別選取3 箱芒果，參照弓德強等[13]的方法，調查采后貯藏12 d 時芒果自然發病情況，并計算病情指數和防治效果，每處理3 次重復。

病情指數＝［∑（病情級數×該級果數）/（調查總果數×病情最高級值）］×100

防治效果（%）＝［（CK 病情指數－GABA 處理病情指數）/CK 病情指數］×100

1.2.4 果實硬度的測定

采前GABA（2.0 mmol/L）處理和CK 分別選取3 箱芒果，于常溫貯藏0、4、8、12 d 時從每箱中分別選取5 個果實測定果實硬度，采用GY-4 型硬度計測定，每個果實去皮后在果實正反兩面赤道位置測定2 次果肉硬度，以10 次測定數值取平均值作為1 個重復，每處理3 次重復。

1.2.5 可溶性固形物含量的測定

將測定完果實硬度的每個芒果，取正反兩面赤道部位的果肉，切成小塊并搗碎后用2 層紗布過濾，擠出果汁用MASTER-M 型手持折光儀測定可溶性固形物含量，每個果實測定2 次，以10 次測定數值取平均值作為1 個重復，每處理3 次重復。

1.2.6 維生素C 含量及有機酸含量的測定

測定完可溶性固形物含量后的果肉切成小塊并混勻，然后用液氮速凍處理，置于-40 ℃冰箱中保存。參照弓德強等[10]的方法，采用Waters 2695 高效液相色譜儀（美國Waters 公司）測定芒果維生素C 含量和有機酸（檸檬酸、莽草酸、蘋果酸和奎寧酸）含量，每個樣品重復測定3 次。

1.3 數據處理與分析

采用軟件Microsoft Excel 2016 進行試驗數據統計和作圖，采用DPS v3.01 數據統計系統進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 采前不同濃度GABA 處理對采后芒果果實病情指數的影響

由圖1 可以看出，對于自然發病的芒果，在常溫貯藏12 d 時，0.4、2.0、10.0 mmol/L GABA 采前處理常溫貯藏芒果的病情指數分別為30.8、20.0、21.1，與CK 相比，防治效果分別為13.24%、43.66%和40.56%，其中2.0、10.0 mmol/L GABA 采前處理防治效果最好，病情指數顯著低于CK 和0.4 mmol/L GABA 采前處理。結果表明，適宜濃度的GABA 采前處理對采后芒果果實的防腐保鮮具有良好效果。

圖1 采前不同濃度GABA 處理對常溫貯藏芒果果實病情指數的影響

2.2 采前不同濃度GABA 處理對采后芒果果實病斑直徑的影響

由圖2 可以看出，對于接種炭疽菌的芒果，在常溫貯藏12 d 時，與CK 相比，不同濃度GABA采前處理均能顯著降低接種點的病斑直徑，有效抑制病斑的擴展，其中2.0 mmol/L GABA 采前處理的效果顯著優于其他2 個GABA 處理和CK。結果表明，GABA 采前處理能夠提高采后芒果果實對炭疽菌侵染的抗性。

圖2 采前不同濃度GABA 處理對刺傷接種芒果炭疽菌病斑直徑的影響

2.3 采前GABA 處理對芒果常溫貯藏期果實硬度的影響

由圖3 可以看出，CK 的果實硬度在常溫貯藏過程中呈逐漸降低的變化趨勢，從貯藏4 d 后開始快速降低，而采前GABA 處理的果實硬度在貯藏前期（0～8 d）沒有明顯的變化，從貯藏8 d 后開始急劇降低，并且貯藏8 d 和12 d 時果實硬度均顯著高于CK。結果表明，采前GABA 處理能有效延緩芒果常溫貯藏期果實硬度的降低。

圖3 采前GABA 處理對芒果常溫貯藏期果實硬度的影響

2.4 采前GABA 處理對芒果常溫貯藏期可溶性固形物含量的影響

由圖4 可以看出，在常溫貯藏過程中，CK 的可溶性固形物含量呈先逐漸升高后降低的變化趨勢，貯藏8 d 時達到最高，然后略有降低，而采前GABA 處理芒果的可溶性固形物含量呈逐漸升高的變化趨勢，其中貯藏4 d 時顯著低于CK，貯藏12 d時顯著高于CK。結果表明，采前GABA 處理可延緩芒果貯藏前期可溶性固形物含量的升高，并能提高芒果貯藏后期的可溶性固形物含量。

圖4 采前GABA 處理對芒果常溫貯藏期可溶性固形物含量的影響

2.5 采前GABA 處理對芒果常溫貯藏期維生素C含量的影響

由圖5 可以看出，在常溫貯藏過程中，采前GABA 處理和CK 芒果的維生素C 含量均呈先升高后降低的變化趨勢，在貯藏4 d 時達到最大值，然后逐漸降低。貯藏0～8 d，采前GABA 處理果實的維生素C 含量與CK 相比并無明顯的差異，而在貯藏12 d 時，其維生素C 含量顯著高于CK。結果表明，采前GABA 處理能夠延緩芒果常溫貯藏期果實維生素C 含量的降低。

圖5 采前GABA 處理對芒果常溫貯藏期維生素C 含量的影響

2.6 采前GABA 處理對芒果常溫貯藏期檸檬酸含量的影響

由圖6 可以看出，采前GABA 處理和CK 芒果的檸檬酸含量在常溫貯藏過程中均呈逐漸降低的變化趨勢，與CK 相比，采前GABA 處理的檸檬酸含量降低速度較慢，其中在貯藏8 d 和12 d 時均顯著高于CK。結果表明，采前GABA 處理能有效延緩芒果常溫貯藏期果實檸檬酸含量的降低。

圖6 采前GABA 處理對芒果常溫貯藏期檸檬酸含量的影響

2.7 采前GABA 處理對芒果常溫貯藏期莽草酸含量的影響

由圖7 可以看出，在常溫貯藏過程中，采前GABA 處理和CK 芒果的莽草酸含量均呈逐漸降低的變化趨勢，其中CK 降低速度較快，而采前GABA處理降低速度較慢，并且在貯藏4～12 d 時，采前GABA 處理的莽草酸含量均顯著高于同期CK。結果表明，采前GABA 處理能顯著延緩芒果常溫貯藏期果實莽草酸含量的降低。

圖7 采前GABA 處理對芒果常溫貯藏期莽草酸含量的影響

2.8 采前GABA 處理對芒果常溫貯藏期蘋果酸含量的影響

由圖8 可以看出，采前GABA 處理芒果蘋果酸含量的變化趨勢與CK 基本一致，即在常溫貯藏過程中逐漸升高，其中在貯藏4 d 時蘋果酸含量顯著高于CK，而其余貯藏時間與CK 之間差異不顯著。結果表明，采前GABA 處理提高了芒果貯藏前期（0～4 d）的蘋果酸含量。

圖8 采前GABA 處理對芒果常溫貯藏期蘋果酸含量的影響

2.9 采前GABA 處理對芒果常溫貯藏期奎寧酸含量的影響

由圖9 可以看出，在常溫貯藏過程中，采前GABA 處理芒果奎寧酸含量的變化趨勢與CK 基本一致，即隨貯藏時間的延長逐漸降低。其中在貯藏前期（0～4 d），GABA 處理芒果奎寧酸含量顯著低于CK，而在貯藏后期（12 d），則顯著高于CK。結果表明，采前GABA 處理可降低貯藏前期果實的奎寧酸含量，提高貯藏后期果實的奎寧酸含量。

圖9 采前GABA 處理對芒果常溫貯藏期奎寧酸含量的影響

3 討論與結論

GABA 是一種四碳非蛋白游離氨基酸，廣泛存在于大多數原核生物和真核生物中[14]。近年來，GABA 作為一種抗性誘導物質，在提高果蔬抗冷性和抗病性方面已有大量的研究報道[4-8]。Yu等[7]研究表明，GABA 處理對采后梨果實青霉菌（Penicillium expansum）引起的青霉病具有較強的誘導抗性，并且效果最好的處理濃度為100～1 000 μg/mL。在番茄果實上也有類似的研究結果，GABA 處理對番茄鏈格孢菌（Alternaria alternata）引起的番茄黑斑病具有較強的誘導抗性，但對真菌本身并沒有直接的殺菌活性。GABA 誘導果實抗病性的提高與防御相關酶活性及其相應基因表達的增強有密切關系[8]。另外，櫻桃番茄和柑橘果實上的研究結果也顯示，GABA 處理可降低果實在貯藏期間的腐爛率[10,15]。本試驗結果表明，應用GABA 采前噴施處理對防治芒果采后病害具有顯著的效果，不僅能夠降低芒果常溫貯藏期間自然發病的病情指數，減輕果實病害的發生，而且還能顯著降低接菌芒果的病斑直徑，從而提高芒果對炭疽菌侵染的誘導抗性，其中2.0 mmol/L 的GABA 采前處理效果最好。

GABA 處理在保持果蔬采后品質方面也有顯著的效果。有研究發現，GABA 處理能夠顯著延緩甜櫻桃果實可溶性固形物含量和可滴定酸含量的降低，從而保持果實品質[9]。陳洪彬等[5]研究表明，GABA 處理不僅能增強冷藏番石榴果實的耐冷性，還可以維持較高的果實硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、維生素C 含量和總糖含量等品質指標。弓德強等[10]研究表明，GABA 處理能有效延緩櫻桃番茄低溫貯藏期可溶性固形物含量和維生素C含量的降低。Zarei等[16]在番茄上的研究表明，采前GABA（10 mmol/L）處理不僅能降低貯藏期果實的失重率，抑制果實硬度的降低，還可保持較高的維生素C 含量和可滴定酸含量。在本試驗中，GABA（2.0 mmol/L）采前處理不僅能有效延緩果實硬度的降低，保持較高的維生素C 含量，而且能抑制貯藏前期可溶性固形物含量的升高，保持貯藏后期較高的可溶性固形物含量。結果表明，GABA 采前處理能延緩芒果果實后熟衰老，從而有效保持果實的貯藏品質，而胡偉等[17]在香蕉上的研究顯示，GABA采后處理可通過促進香蕉果實的生理躍變而加速果實后熟，從而導致果實硬度的快速降低。這種差異可能與處理水果種類、處理濃度及處理時期的不同有關。因此，關于GABA 處理對芒果果實采后成熟衰老的調控機制有待于進一步深入研究。

在果實采后成熟衰老過程中，作為呼吸底物的有機酸會在三羧酸循環中被利用，從而造成有機酸的消耗，含量會逐漸降低[18]。已有研究表明，GABA處理可顯著提高櫻桃番茄和柑橘果實貯藏期間的檸檬酸含量[10,15]。在本試驗中，貴妃芒果果實的4 種有機酸中，檸檬酸含量最高，其次是莽草酸，而蘋果酸和奎寧酸含量較低，并且采前GABA 處理可顯著延緩芒果常溫貯藏期間檸檬酸含量和莽草酸含量的降低，提高芒果貯藏前期（0～4 d）的蘋果酸含量和貯藏后期的奎寧酸含量。結果表明，采前GABA處理能夠延緩芒果中主要有機酸（檸檬酸和莽草酸）含量的下降，但對不同有機酸的調控作用存在一定的差異。因此，關于采前GABA 處理對采后芒果果實有機酸代謝的調控機制需要后續進一步深入研究。

綜上所述，采前GABA 處理能顯著提高采后芒果果實的抗病性，減輕常溫貯藏期果實病害的發生，并能較好地保持果實的貯藏品質。GABA 作為一種誘抗劑，不僅安全、環保、高效，而且應用于芒果采前操作簡單，因此在實際生產中具有廣闊的應用前景。