采前GABA 处理对芒果采后病害防治效果及果实品质的影响*

弓德强，高兆银，李敏，胡美姣，朱世江，蒋强，黄慧俐，杨谨瑛，黄台明

（1 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所，农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室，海南海口571101）（2 华南农业大学园艺学院）（3 广西百色市现代农业技术研究推广中心）

芒果（Mangifera indicaL.）是一种颜色艳丽、风味浓郁的热带水果，深受众多消费者喜爱。但芒果果实采收后极易发病、不耐贮运，造成巨大的经济损失，其中一个主要原因就是芒果在田间易受到病原真菌的潜伏侵染[1]。目前，在实际生产中，采前大量喷施化学药剂防控病害或在采后使用化学杀菌剂浸泡处理作为保鲜措施，均会给生态环境和食品安全造成负面影响[2]。因此，近年来采用抗病性诱导技术以控制芒果采后病害已经成为一个重要的研究趋势。

γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）作为一种植物抗性诱导剂，在植物的抗性反应中发挥着关键性的作用，并且近年来相关的研究报道逐渐增多，GABA 已经成为抗性诱导研究的重要热点之一[3]。在抗冷性诱导方面，采后GABA 处理可明显提高桃[4]、番石榴[5]和西葫芦[6]等果蔬冷藏期间的抗冷害能力，从而防止果蔬冷害的发生。在抗病性诱导方面，采后GABA 处理不仅能有效提高梨果实对青霉病、番茄果实对黑斑病的抗性[7-8]，并且可显著抑制甜樱桃和樱桃番茄在低温贮藏期间的果实腐烂[9-10]。另外，适宜浓度的GABA（10 mmol/L）处理还能有效延缓黄秋葵果荚常温贮藏期间的衰老进程，抑制叶绿素和维生素C 的降解，保持良好的采后品质和营养价值[11]。目前，GABA 在芒果采前或采后防腐保鲜上的应用研究均尚未见报道。因此，本试验以贵妃芒果为试材，研究采前GABA 喷施处理对芒果果实采后病害的防治效果及其品质的影响，以期为GABA 应用于芒果的防腐保鲜提供方法和理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

田间试验在海南省三亚市天涯区芒果生产基地进行。供试芒果品种为贵妃，树龄15 年，选择生长势基本一致的健康芒果树为试验树。供试GABA为分析纯（纯度99%），购于上海源叶生物科技有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 试验处理

试验共设计4 个处理，于2019 年4 月5 日采用0.4、2.0、10.0 mmol/L GABA 水溶液对芒果果实表面进行均匀喷施处理，以喷施清水为对照（CK），内含吐温80 作为展着剂，喷施2 次，每次间隔7 d，果实表面均匀喷淋，直到滴水为止。各处理和CK均重复3 次，每个重复选取5 株树。于2019 年4月25 日采收，成熟度为七八成熟，此时果实中可溶性固形物含量为6.3%左右，果实采收后6 h 内运回位于海口市的保鲜实验室。各GABA 处理和CK 分别挑选出大小基本一致、无机械损伤、无病斑的果实，装入5 kg 的带孔硬纸箱内，每个GABA 处理和CK各装10箱，每箱20个果，放在温度为22～25 ℃、相对湿度为80%～90%的常温库中贮藏。

1.2.2 接种炭疽菌与病斑直径测定

采前GABA 处理和CK 分别选取3 箱芒果，分别进行芒果炭疽菌接种，接种炭疽菌的方法参照文献［12］，接种后12 d 时测量芒果接种点位置的病斑直径，以20 个测定数值取平均值作为1 个重复，每处理3 次重复。

1.2.3 自然发病芒果病情指数和防治效果调查

采前GABA 处理和CK 分别选取3 箱芒果，参照弓德强等[13]的方法，调查采后贮藏12 d 时芒果自然发病情况，并计算病情指数和防治效果，每处理3 次重复。

病情指数＝［∑（病情级数×该级果数）/（调查总果数×病情最高级值）］×100

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

1.2.4 果实硬度的测定

采前GABA（2.0 mmol/L）处理和CK 分别选取3 箱芒果，于常温贮藏0、4、8、12 d 时从每箱中分别选取5 个果实测定果实硬度，采用GY-4 型硬度计测定，每个果实去皮后在果实正反两面赤道位置测定2 次果肉硬度，以10 次测定数值取平均值作为1 个重复，每处理3 次重复。

1.2.5 可溶性固形物含量的测定

将测定完果实硬度的每个芒果，取正反两面赤道部位的果肉，切成小块并捣碎后用2 层纱布过滤，挤出果汁用MASTER-M 型手持折光仪测定可溶性固形物含量，每个果实测定2 次，以10 次测定数值取平均值作为1 个重复，每处理3 次重复。

1.2.6 维生素C 含量及有机酸含量的测定

测定完可溶性固形物含量后的果肉切成小块并混匀，然后用液氮速冻处理，置于-40 ℃冰箱中保存。参照弓德强等[10]的方法，采用Waters 2695 高效液相色谱仪（美国Waters 公司）测定芒果维生素C 含量和有机酸（柠檬酸、莽草酸、苹果酸和奎宁酸）含量，每个样品重复测定3 次。

1.3 数据处理与分析

采用软件Microsoft Excel 2016 进行试验数据统计和作图，采用DPS v3.01 数据统计系统进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 采前不同浓度GABA 处理对采后芒果果实病情指数的影响

由图1 可以看出，对于自然发病的芒果，在常温贮藏12 d 时，0.4、2.0、10.0 mmol/L GABA 采前处理常温贮藏芒果的病情指数分别为30.8、20.0、21.1，与CK 相比，防治效果分别为13.24%、43.66%和40.56%，其中2.0、10.0 mmol/L GABA 采前处理防治效果最好，病情指数显著低于CK 和0.4 mmol/L GABA 采前处理。结果表明，适宜浓度的GABA 采前处理对采后芒果果实的防腐保鲜具有良好效果。

图1 采前不同浓度GABA 处理对常温贮藏芒果果实病情指数的影响

2.2 采前不同浓度GABA 处理对采后芒果果实病斑直径的影响

由图2 可以看出，对于接种炭疽菌的芒果，在常温贮藏12 d 时，与CK 相比，不同浓度GABA采前处理均能显著降低接种点的病斑直径，有效抑制病斑的扩展，其中2.0 mmol/L GABA 采前处理的效果显著优于其他2 个GABA 处理和CK。结果表明，GABA 采前处理能够提高采后芒果果实对炭疽菌侵染的抗性。

图2 采前不同浓度GABA 处理对刺伤接种芒果炭疽菌病斑直径的影响

2.3 采前GABA 处理对芒果常温贮藏期果实硬度的影响

由图3 可以看出，CK 的果实硬度在常温贮藏过程中呈逐渐降低的变化趋势，从贮藏4 d 后开始快速降低，而采前GABA 处理的果实硬度在贮藏前期（0～8 d）没有明显的变化，从贮藏8 d 后开始急剧降低，并且贮藏8 d 和12 d 时果实硬度均显著高于CK。结果表明，采前GABA 处理能有效延缓芒果常温贮藏期果实硬度的降低。

图3 采前GABA 处理对芒果常温贮藏期果实硬度的影响

2.4 采前GABA 处理对芒果常温贮藏期可溶性固形物含量的影响

由图4 可以看出，在常温贮藏过程中，CK 的可溶性固形物含量呈先逐渐升高后降低的变化趋势，贮藏8 d 时达到最高，然后略有降低，而采前GABA 处理芒果的可溶性固形物含量呈逐渐升高的变化趋势，其中贮藏4 d 时显著低于CK，贮藏12 d时显著高于CK。结果表明，采前GABA 处理可延缓芒果贮藏前期可溶性固形物含量的升高，并能提高芒果贮藏后期的可溶性固形物含量。

图4 采前GABA 处理对芒果常温贮藏期可溶性固形物含量的影响

2.5 采前GABA 处理对芒果常温贮藏期维生素C含量的影响

由图5 可以看出，在常温贮藏过程中，采前GABA 处理和CK 芒果的维生素C 含量均呈先升高后降低的变化趋势，在贮藏4 d 时达到最大值，然后逐渐降低。贮藏0～8 d，采前GABA 处理果实的维生素C 含量与CK 相比并无明显的差异，而在贮藏12 d 时，其维生素C 含量显著高于CK。结果表明，采前GABA 处理能够延缓芒果常温贮藏期果实维生素C 含量的降低。

图5 采前GABA 处理对芒果常温贮藏期维生素C 含量的影响

2.6 采前GABA 处理对芒果常温贮藏期柠檬酸含量的影响

由图6 可以看出，采前GABA 处理和CK 芒果的柠檬酸含量在常温贮藏过程中均呈逐渐降低的变化趋势，与CK 相比，采前GABA 处理的柠檬酸含量降低速度较慢，其中在贮藏8 d 和12 d 时均显著高于CK。结果表明，采前GABA 处理能有效延缓芒果常温贮藏期果实柠檬酸含量的降低。

图6 采前GABA 处理对芒果常温贮藏期柠檬酸含量的影响

2.7 采前GABA 处理对芒果常温贮藏期莽草酸含量的影响

由图7 可以看出，在常温贮藏过程中，采前GABA 处理和CK 芒果的莽草酸含量均呈逐渐降低的变化趋势，其中CK 降低速度较快，而采前GABA处理降低速度较慢，并且在贮藏4～12 d 时，采前GABA 处理的莽草酸含量均显著高于同期CK。结果表明，采前GABA 处理能显著延缓芒果常温贮藏期果实莽草酸含量的降低。

图7 采前GABA 处理对芒果常温贮藏期莽草酸含量的影响

2.8 采前GABA 处理对芒果常温贮藏期苹果酸含量的影响

由图8 可以看出，采前GABA 处理芒果苹果酸含量的变化趋势与CK 基本一致，即在常温贮藏过程中逐渐升高，其中在贮藏4 d 时苹果酸含量显著高于CK，而其余贮藏时间与CK 之间差异不显著。结果表明，采前GABA 处理提高了芒果贮藏前期（0～4 d）的苹果酸含量。

图8 采前GABA 处理对芒果常温贮藏期苹果酸含量的影响

2.9 采前GABA 处理对芒果常温贮藏期奎宁酸含量的影响

由图9 可以看出，在常温贮藏过程中，采前GABA 处理芒果奎宁酸含量的变化趋势与CK 基本一致，即随贮藏时间的延长逐渐降低。其中在贮藏前期（0～4 d），GABA 处理芒果奎宁酸含量显著低于CK，而在贮藏后期（12 d），则显著高于CK。结果表明，采前GABA 处理可降低贮藏前期果实的奎宁酸含量，提高贮藏后期果实的奎宁酸含量。

图9 采前GABA 处理对芒果常温贮藏期奎宁酸含量的影响

3 讨论与结论

GABA 是一种四碳非蛋白游离氨基酸，广泛存在于大多数原核生物和真核生物中[14]。近年来，GABA 作为一种抗性诱导物质，在提高果蔬抗冷性和抗病性方面已有大量的研究报道[4-8]。Yu等[7]研究表明，GABA 处理对采后梨果实青霉菌（Penicillium expansum）引起的青霉病具有较强的诱导抗性，并且效果最好的处理浓度为100～1 000 μg/mL。在番茄果实上也有类似的研究结果，GABA 处理对番茄链格孢菌（Alternaria alternata）引起的番茄黑斑病具有较强的诱导抗性，但对真菌本身并没有直接的杀菌活性。GABA 诱导果实抗病性的提高与防御相关酶活性及其相应基因表达的增强有密切关系[8]。另外，樱桃番茄和柑橘果实上的研究结果也显示，GABA 处理可降低果实在贮藏期间的腐烂率[10,15]。本试验结果表明，应用GABA 采前喷施处理对防治芒果采后病害具有显著的效果，不仅能够降低芒果常温贮藏期间自然发病的病情指数，减轻果实病害的发生，而且还能显著降低接菌芒果的病斑直径，从而提高芒果对炭疽菌侵染的诱导抗性，其中2.0 mmol/L 的GABA 采前处理效果最好。

GABA 处理在保持果蔬采后品质方面也有显著的效果。有研究发现，GABA 处理能够显著延缓甜樱桃果实可溶性固形物含量和可滴定酸含量的降低，从而保持果实品质[9]。陈洪彬等[5]研究表明，GABA 处理不仅能增强冷藏番石榴果实的耐冷性，还可以维持较高的果实硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、维生素C 含量和总糖含量等品质指标。弓德强等[10]研究表明，GABA 处理能有效延缓樱桃番茄低温贮藏期可溶性固形物含量和维生素C含量的降低。Zarei等[16]在番茄上的研究表明，采前GABA（10 mmol/L）处理不仅能降低贮藏期果实的失重率，抑制果实硬度的降低，还可保持较高的维生素C 含量和可滴定酸含量。在本试验中，GABA（2.0 mmol/L）采前处理不仅能有效延缓果实硬度的降低，保持较高的维生素C 含量，而且能抑制贮藏前期可溶性固形物含量的升高，保持贮藏后期较高的可溶性固形物含量。结果表明，GABA 采前处理能延缓芒果果实后熟衰老，从而有效保持果实的贮藏品质，而胡伟等[17]在香蕉上的研究显示，GABA采后处理可通过促进香蕉果实的生理跃变而加速果实后熟，从而导致果实硬度的快速降低。这种差异可能与处理水果种类、处理浓度及处理时期的不同有关。因此，关于GABA 处理对芒果果实采后成熟衰老的调控机制有待于进一步深入研究。

在果实采后成熟衰老过程中，作为呼吸底物的有机酸会在三羧酸循环中被利用，从而造成有机酸的消耗，含量会逐渐降低[18]。已有研究表明，GABA处理可显著提高樱桃番茄和柑橘果实贮藏期间的柠檬酸含量[10,15]。在本试验中，贵妃芒果果实的4 种有机酸中，柠檬酸含量最高，其次是莽草酸，而苹果酸和奎宁酸含量较低，并且采前GABA 处理可显著延缓芒果常温贮藏期间柠檬酸含量和莽草酸含量的降低，提高芒果贮藏前期（0～4 d）的苹果酸含量和贮藏后期的奎宁酸含量。结果表明，采前GABA处理能够延缓芒果中主要有机酸（柠檬酸和莽草酸）含量的下降，但对不同有机酸的调控作用存在一定的差异。因此，关于采前GABA 处理对采后芒果果实有机酸代谢的调控机制需要后续进一步深入研究。

综上所述，采前GABA 处理能显著提高采后芒果果实的抗病性，减轻常温贮藏期果实病害的发生，并能较好地保持果实的贮藏品质。GABA 作为一种诱抗剂，不仅安全、环保、高效，而且应用于芒果采前操作简单，因此在实际生产中具有广阔的应用前景。