芒果采后冷害發(fā)生及控制技術(shù)研究進(jìn)展

楊 楊，范 蓓，申 琳，生吉萍

（1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018；3.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，北京 100193；4.中國人 民大學(xué)農(nóng)業(yè)與農(nóng)村發(fā)展學(xué)院，北京 100872）

芒果（Mangifera indicaLinn.）是熱帶和亞熱帶地區(qū)的重要經(jīng)濟(jì)作物，也是我國第四大熱帶水果，2012年種植面積達(dá)14萬hm2，產(chǎn)量逾100萬t，并呈逐年增長的趨勢。冷害嚴(yán)重制約著芒果采后貯藏運(yùn)銷質(zhì)量乃至影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展和價(jià)值提升。作為典型的呼吸躍變型水果，芒果一旦進(jìn)入躍變階段，成熟進(jìn)程便難以調(diào)控。商業(yè)采收后的芒果在常溫下3～4 d啟動(dòng)躍變，4～7 d達(dá)到完熟[1-2]，完熟后的果實(shí)迅速衰老，品質(zhì)下降，逐漸失去商品價(jià)值。商業(yè)上對(duì)躍變型果實(shí)采取普遍運(yùn)銷措施是：躍變前采摘，采后低溫貯藏以調(diào)整市場供需平衡。低溫貯藏可以降低果實(shí)呼吸造成的自身消耗，推遲躍變期的到來，削弱病原微生物的生存繁殖能力，從而延長貯藏時(shí)間并減少果實(shí)采后損失。低溫貯藏是目前果蔬產(chǎn)品運(yùn)銷過程中最為廣泛采用的基本貯藏手段，尚無一種措施能夠在生產(chǎn)和商業(yè)上完全替代其作用。然而芒果屬于冷敏型水果，貯藏溫度低于8～10 ℃時(shí)即可能發(fā)生冷害[3]，無法實(shí)施真正有效的長期低溫貯藏；而較高的貯藏溫度不能有效調(diào)控采后成熟和侵染性病害的發(fā)生，由此造成的采后損失十分可觀。因此芒果冷害問題倍受國外采后生理學(xué)界的關(guān)注。我國對(duì)芒果冷害發(fā)生規(guī)律和機(jī)制、調(diào)控機(jī)理和技術(shù)的探索已經(jīng)起步，并積累了一系列理論基礎(chǔ)和技術(shù)成果，但尚未有該領(lǐng)域研究的國內(nèi)外成果的綜合性總結(jié)。本文對(duì)芒果采后冷害發(fā)生及控制技術(shù)進(jìn)行綜述，以期為同領(lǐng)域的研究者提供一定的參考。

1 芒果采后冷害發(fā)生規(guī)律及機(jī)理

1.1 芒果冷害發(fā)生癥狀

芒果果實(shí)的冷害（chilling injure，CI）率先發(fā)生在果皮，嚴(yán)重時(shí)可蔓延至果肉。果皮的冷害癥狀體現(xiàn)為灰褐色燙傷樣冷害斑[4]，果肉的冷害癥狀則體現(xiàn)為出斑部位皮下果肉組織發(fā)生褐變。程度較輕的冷害具有一定的潛伏性，即果實(shí)的冷害癥狀需在從低溫條件下取出后方才逐漸呈現(xiàn)[5]；而遭受嚴(yán)重冷害的果實(shí)在低溫下即可明顯地看到針尖狀的暗綠色至淺褐色下陷斑。輕度冷害的果實(shí)褐斑較小且稀，隨著冷害加重，褐斑變大并連成片，以致整個(gè)果面都凹凸不平。 果皮的冷害斑在后熟過程中并不增多，顏色卻會(huì)加深，后熟完成后變?yōu)楹诤稚玔6]。此外冷害對(duì)芒果的后熟也會(huì)產(chǎn)生影響，冷害嚴(yán)重的果實(shí)從低溫轉(zhuǎn)入常溫后不能正常成熟[7]。

1.2 影響芒果冷害發(fā)生的因素

1.2.1 生物學(xué)基礎(chǔ)

生物 學(xué)基礎(chǔ)是冷害發(fā)生的內(nèi)在因素，主要可分為兩個(gè)方面：品種和成熟度。

1.2.1.1 品種因素

盡管所有品種的芒果在不適宜的低溫下貯藏均會(huì)發(fā)生冷害，但不同品種仍體現(xiàn)出低溫下的貯藏能力的差異。薛進(jìn)軍等[8]對(duì)2008年廣西地區(qū)生長的主要芒果品種的花穗抗冷性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)抗低溫冷害的品種有凱特、桂熱82號(hào)、桂熱120號(hào)、紫花、金穗；不太抗低溫的品種是臺(tái)農(nóng)1號(hào)和吉爾；最不抗低溫的品種是愛文和金煌。對(duì)我國不同芒果品種果實(shí)抗冷能力缺乏系統(tǒng)的比較，但芒果果實(shí)是由花穗授粉后發(fā)育而來，因此花穗上所具有的抗冷相關(guān)遺傳物質(zhì)和信號(hào)系統(tǒng)可能會(huì)被果實(shí)繼承，花穗的抗冷能力在一定程度上可以反映果實(shí)的抗冷能力。總體而言，除少數(shù)品種外大部分品種的芒果在7～8 ℃以下貯藏都會(huì)出現(xiàn)冷害，抗冷能力差的品種甚至在低于12 ℃時(shí)便會(huì)發(fā)生冷害。

1.2.1.2 成熟度的影響

對(duì)于同一芒果品種而言，成熟程度不同的果實(shí)也體現(xiàn)出不同的低溫貯藏能力：成熟度越高，越不容易發(fā)生冷害。研究不同采收期的Amelie、Tommy Atkins和Keitt芒果對(duì)低溫貯藏的適應(yīng)能力發(fā)現(xiàn)，早期采收果實(shí)在10 ℃條件下貯藏后3個(gè)品種都發(fā)生了冷害；而中期和晚期采收的果實(shí)冷害癥狀并不明顯，但取出催熟后果實(shí)香味比采收后直接成熟的果實(shí)差[3]；將芒果先催熟后包薄膜袋，在5～8 ℃低溫下可貯藏40 d以上，說明完熟的果實(shí)對(duì)低溫脅迫具有更好的適應(yīng)能力[9]。

1.2.2 環(huán)境因素

冷害是逐步積累的過程而并非置于低溫下立刻發(fā)生，對(duì)于品種、成熟度相同的芒果，其積累的速度取決于貯藏溫度。季作梁等[10]研究了我國主栽芒果品種紫花芒的低溫貯藏、冷害及其生理生化反應(yīng)。結(jié)果表明，2 ℃貯藏15 d、5 ℃貯藏34 d表現(xiàn)冷害癥狀；高于8 ℃未發(fā)現(xiàn)冷害；11 ℃貯藏20 d后，開始啟動(dòng)成熟。而冷害的積累程度則取決于貯藏時(shí)間，處于冷害臨界溫度（大多數(shù)品種為8 ℃）之下的果實(shí)，貯藏時(shí)間越長冷害癥狀越嚴(yán)重[11]。除溫度外環(huán)境濕度、氣體成分也會(huì)影響到果實(shí)對(duì)冷害的響應(yīng)。研究濕度對(duì)不同包裝材料的Tommy Atkins和Keitt芒果貯藏時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)包裝內(nèi)相對(duì)濕度從99%下降到90%，芒果的冷害程度降低[12]。說明高濕可能會(huì)促進(jìn)芒果冷害的積累，但目前尚未見到對(duì)此的深入研究。氣調(diào)貯藏常與低溫貯藏配合運(yùn)用于生產(chǎn)中，不同果蔬對(duì)CO2的適應(yīng)能力不同，適當(dāng)?shù)臍怏w比例有助于芒果抵御低溫脅迫，但過高濃度的CO2會(huì)導(dǎo)致氣體傷害，從而加劇冷害的發(fā)生。有研究表明，Alphons芒果在8～10 ℃的冷藏條件下能耐受3%～5% O2和5%～6%的CO2，該條件下可存放3～6周[13-14]。

1.3 芒果冷害進(jìn)程中的生理代謝變化

1.3.1 細(xì)胞膜滲透性增加

低溫傷害會(huì)導(dǎo)致芒果果實(shí)細(xì)胞的膜脂發(fā)生相變[15]進(jìn)而影響細(xì)胞膜透性。細(xì)胞膜透性的增加意味著膜脂的流動(dòng)能力降低，進(jìn)而令附著于膜上的蛋白不能正常執(zhí)行功能，從而造成細(xì)胞ATP短缺、離子滲漏等現(xiàn)象，打破細(xì)胞的代謝平衡，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。紫花芒果2 ℃貯藏時(shí)果皮細(xì)胞膜透性隨貯藏時(shí)間的延長而增加，8 d后出現(xiàn)輕微冷害現(xiàn)象；而進(jìn)行低溫鍛煉然后再置于2 ℃中貯藏，冷害現(xiàn)象減輕，同時(shí)細(xì)胞膜透性隨著時(shí)間延長而上升的速度減緩[16]。Gedong Gincu芒果在8 ℃條件下貯藏時(shí)離子滲透率大于同時(shí)期13 ℃條件下貯藏的果實(shí)，并且于8 ℃條件下貯藏第4天達(dá)到最高，此后又開始下降，而與此同時(shí)果實(shí)開始出現(xiàn)表皮黑斑、可溶性固形物下降、不能成熟等冷害癥狀，Purwanto等[17]據(jù)此認(rèn)為離子滲透率的變化可以指示芒果冷害的發(fā)生。

1.3.2 活性氧清除能力下降

高水平的活性氧被認(rèn)為是膜脂過氧化加速、膜蛋白聚合進(jìn)而破壞膜結(jié)構(gòu)、喪失膜功能的重要成因。Zhao Zhilei等[18]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在相同的貯藏條件下（2 ℃，15 d），半黃和黃熟的芒果放置于低溫時(shí)冷害發(fā)生率低于綠熟期芒果，這一結(jié)果與綠熟期芒果在冷藏條件下細(xì)胞膜透性升高迅速有顯著相關(guān)性，與此同時(shí)冷藏期間高成熟度芒果的超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、過氧化氫酶（catalase，CAT）以及抗壞血酸過氧化物酶（ascorbate peroxidase，APX）的活性較高，并保有較高水平的還原性谷胱甘肽（reduced glutathione tablets，GSH）和抗壞血酸（ascorbic acid，AsA），而細(xì)胞膜脂過氧化產(chǎn)物丙二醛（malondialdehyde，MDA）的含量則低于綠熟期的芒果。由此可見細(xì)胞膜抗氧化能力的確與芒果的冷害有關(guān)。Chongchatuporn通過對(duì)Nam Dok Mai芒果與Choke Anan芒果在4 ℃和12 ℃的貯藏實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在以上兩個(gè)品種的芒果果實(shí)中，APX和過氧化物酶（peroxidase，POX）與冷害發(fā)生的聯(lián)系較SOD和CAT更小一些[19]。此外還有研究發(fā)現(xiàn)果皮冷害過程引發(fā)的褐變與果皮中苯丙氨酸解氨酶（L-phenylalanin ammonialyase，PAL）的活性呈正相關(guān)[20]。

1.3.3 乙烯合成系統(tǒng)受損

乙烯合成削弱甚至受阻是芒果在低溫環(huán)境下表現(xiàn)出的又一特征。在冷藏期間，芒果皮中1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸（1-aminocyclopropanecarboxylic acid，ACC）向乙烯轉(zhuǎn)化的能力隨著貯藏時(shí)間的延長而降低，用ACC處理Keitt芒果果皮后即便在ACC處理誘導(dǎo)存在的情況下，乙烯釋放量也逐漸下降，貯藏2周后與不處理的果皮產(chǎn)乙烯能力基本相同，這說明溫度極大地影響了果皮中乙烯的產(chǎn)生。低溫貯藏對(duì)芒果果皮產(chǎn)生乙烯能力的影響有可能會(huì)一直持續(xù)到果實(shí)復(fù)溫之后。而在不同低溫（0、2、5 ℃）下貯藏4周后復(fù)溫的Keitt芒果皮中ACC轉(zhuǎn)化為乙烯的能力并沒有得到恢復(fù)[21]。由此可見，冷害發(fā)生嚴(yán)重的果實(shí)中乙烯合成酶的功能已經(jīng)喪失，因此不能正常轉(zhuǎn)熟，而溫度對(duì)果皮乙烯釋放能力的影響與果肉的成熟度并無直接關(guān)系。

綜上所述，芒果的果皮細(xì)胞在低溫脅迫下發(fā)生膜脂結(jié)構(gòu)的改變，致使膜上包括活性氧清除體系在內(nèi)的蛋白質(zhì)功能的減弱，活性氧等氧化傷害物質(zhì)積累，造成了膜結(jié)構(gòu)的破壞和蛋白質(zhì)功能的喪失，積累到一定程度之后細(xì)胞損傷不可逆轉(zhuǎn)，最終表現(xiàn)為組織壞死褐變以及未壞死組織無法正常成熟。此外活性氧水平的升高會(huì)導(dǎo)致包括能量代謝在內(nèi)的諸多代謝平衡的打破。線粒體作為活性氧的主要調(diào)用者，在此狀態(tài)下容易逐漸失去正常生理功能，致使內(nèi)膜上一系列與呼吸代謝和能量平衡相關(guān)的酶類的活性也發(fā)生改變，造成ATP等維持能量代謝平衡的樞紐物質(zhì)的提供能力隨之降低，細(xì)胞內(nèi)的正常能量轉(zhuǎn)換過程難以維系也會(huì)造成相應(yīng)細(xì)胞的瓦解[22]。關(guān)于冷害發(fā)生的深入機(jī)理已在細(xì)胞和分子水平取得了眾多突破[23-25]，如能量代謝平衡的變化[26]及差異蛋白的表達(dá)[27]，這些理論也已逐漸在芒果冷害的研究和實(shí)踐中被探討和運(yùn)用，成為理解和認(rèn)識(shí)芒果冷害發(fā)生機(jī)理的新切入點(diǎn)。

2 芒果抗冷能力誘導(dǎo)及冷害控制技術(shù)

2.1 植物抗冷能力的誘導(dǎo)

當(dāng)溫度低于植物可以忍受的閾值時(shí)會(huì)對(duì)植物造成冷脅迫，但植物并非毫無抵抗地暴露于脅迫環(huán)境中，而是會(huì)在低溫信號(hào)的刺激下自發(fā)地在體內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的抗冷調(diào)節(jié)反應(yīng)，以抵御冷害、維持其生命，這一現(xiàn)象被稱為植物的抗冷?？估淠芰υ谥参锝缡菑V泛存在的能力， 長期研究發(fā)現(xiàn)，植物的抗冷能力主要包括生物膜系統(tǒng)對(duì)低溫逆境環(huán)境的適應(yīng)和低溫誘導(dǎo)蛋白，如類脂轉(zhuǎn)移蛋白（lipid transfer protein，LTP）的表達(dá)等過程，而這些過程的啟動(dòng)模式并不是單一的，除了冷脅迫之外，還存在其他方法能夠誘發(fā)植物發(fā)生有利于適應(yīng)低溫冷脅迫的生理變化，從而提高對(duì)于低溫的適應(yīng)能力，這一過程便是抗冷誘導(dǎo)。

植物抗冷誘導(dǎo)的方式主要包 括化學(xué)方法和物理方法。對(duì)植物抗冷能力具有誘導(dǎo)作用的化學(xué)物質(zhì)主要有：1）在抗冷信號(hào)途徑上游起調(diào)控作用的激素或生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，如水楊酸、茉莉酸及其甲酯、脫落酸、乙烯、油菜素內(nèi)酯等；2）起到信號(hào)傳遞作用的信號(hào)物質(zhì)，主要有H2O2和NO；3）下游起到抗冷效應(yīng)的物質(zhì)，如起滲透調(diào)節(jié)作用的多胺、多糖、游離脯氨酸等，這些物質(zhì)可以使植物細(xì)胞有效的抵抗冷脅迫導(dǎo)致的膜損傷[15]。很多研究都表明冷激、熱激等物理處理辦法也可有效誘導(dǎo)植物抗冷能力的提高[28-29]。但無論使用何種方法，植物抗冷誘導(dǎo)方式發(fā)揮作用的基礎(chǔ)，都是啟動(dòng)并調(diào)節(jié)植物自身對(duì)冷脅迫的響應(yīng)體系。經(jīng)過抗冷誘導(dǎo)之后的植物置于低溫環(huán)境之下時(shí)抗冷能力會(huì)增強(qiáng)，冷害發(fā)生延緩或降低，因而成為植物冷害防治的新手段和新思路，在芒果的低溫貯藏保鮮中具有廣闊的前景。

2.2 芒果冷害控制技術(shù)

2.2.1 中溫貯藏

中溫貯藏是指在芒果冷害發(fā)生的臨界溫度（10～12 ℃）或更高溫度內(nèi)對(duì)芒果進(jìn)行貯藏的方式，該方法是最早運(yùn)用于生產(chǎn)中，以延長果實(shí)貯藏時(shí)間，同時(shí)保證不發(fā)生冷害，目前也在芒果貯運(yùn)行業(yè)中被廣泛采用。在冷害臨界溫度以上實(shí)施貯藏雖然可以避免冷害的發(fā)生，但不能有效抑制和調(diào)控芒果在貯藏過程中的成熟變化，故而必須輔助以氣調(diào)、乙烯吸收劑KMnO4、乙烯競爭抑制劑1-MCP[30]、抗氧化劑[12]等措施才在商業(yè)上具有應(yīng)用價(jià)值。芒果在12 ℃條件下氣調(diào)貯藏可使果實(shí)的貯藏期延長至6周左右[13]，施用1-MCP后芒果在20 ℃條件下可保存2周左右。中溫貯藏保證了芒果中短期貯藏的效果和品質(zhì)，但該技術(shù)尚不能實(shí)現(xiàn)芒果的中長期和長期貯藏。

2.2.2 物理方法

2.2.2.1 低溫處理

低溫處理會(huì)改變基因表達(dá)模式，具體表現(xiàn)為部分冷相關(guān)蛋白表達(dá)的上調(diào)[31]。該方法運(yùn)用于芒果低溫貯藏的馴化鍛煉，可誘導(dǎo)芒果抗冷能力的提升。將紫花芒果先置于15 ℃低溫中貯藏7d進(jìn)行低溫鍛煉鍛煉后再置于2 ℃中貯藏，使得芒果的冷害發(fā)病時(shí)間從8 d推遲到21 d，果皮細(xì)胞中CAT和SOD的活性顯著提高，MDA含量的增加和細(xì)胞膜透性的增大則明顯延緩[16]。冷激處理是對(duì)采后果實(shí)進(jìn)行短時(shí)低溫處理,該研究始于20世紀(jì)70年代末。用0 ℃冷激處理3、4、5 h“瓦橙”芒果后再進(jìn)入2 ℃貯藏，冷害指數(shù)和冷害率均有顯著降低，冷害指數(shù)最多可降低60%，冷害率比對(duì)照果最多可低32%。冷激促進(jìn)了芒果貯藏期間可溶性固形物含量的上升和可滴定酸含量的下降，延緩了抗壞血酸含量的下降，并且提高了芒果貯藏中后期ATP酶、細(xì)胞色素氧化酶、POX的活性[32]。

2.2.2.2 高溫處理

高溫處理誘導(dǎo)抗冷能力運(yùn)用了生物對(duì)于逆境環(huán)境具有交叉適應(yīng)性，即熱激過程中產(chǎn)生的熱激蛋白等物質(zhì)同時(shí)對(duì)于冷脅迫也具有防御作用的特點(diǎn)[33]。研究表明，熱激處理對(duì)芒果果實(shí)組織會(huì)產(chǎn)生諸多影響，如減少乙烯釋放量、降低果實(shí)外源乙烯的敏感、減少離子滲漏、減慢果實(shí)軟化和果膠可溶化的速度，還引起包括核仁、線粒體、核糖體以及細(xì)胞核和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在內(nèi)的細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的變化，引發(fā)重要抗逆蛋白質(zhì)熱激蛋白的表達(dá)[6]。熱激處理方式可以是熱水浴或熱空氣處理，處理時(shí)間因溫度強(qiáng)度不同。一般情況下熱水處理溫度稍高，時(shí)間較短；熱空氣處理溫度較低，持續(xù)時(shí)間略長。這是由于水比空氣比熱大，傳熱也更快[34]。朱世江等[6]則發(fā)現(xiàn)紫花芒果熱激處理后在低溫貯藏期間內(nèi)源ABA含量高于對(duì)照，說明熱激處理不僅可以產(chǎn)生熱激蛋白，還可以影響到負(fù)責(zé)調(diào)控植物抗逆功能的信號(hào)物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)測定了38 ℃熱空氣處理持續(xù)時(shí)間對(duì)2 ℃貯藏12 d的芒果抗冷性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在12～72 h范圍內(nèi)，芒果均可以獲得最好的抗冷性，說明使芒果抗冷性達(dá)到最強(qiáng)的熱處理持續(xù)時(shí)間是一個(gè)跨度較大的區(qū)間。

2.2.2.3 間歇升溫

間歇升溫是較早被發(fā)現(xiàn)的可以提高果實(shí)抗冷能力的技術(shù)措施。對(duì)紫花芒果進(jìn)行間歇升溫貯藏的研究結(jié)果表明：該方式有助于維持果皮中較高水平的活性氧清除能力，如還原型谷胱甘肽、還原型VC含量的下降趨勢減緩，一定程度上抑制了氧化型谷胱甘肽（GSSG）、氧化型VC（DHA)、丙二醛的產(chǎn)生，延遲了多胺、乙烯合成前體ACC含量乃至細(xì)胞膜透性的上升。但當(dāng)間歇升溫處理采用中溫（而非低溫）和常溫交錯(cuò)處理時(shí)反而促使果實(shí)乙烯釋放高峰及呼吸高峰提前提前到來，加速了芒果的成熟衰老，這提示人們間歇升溫處理可能只適用于冷害臨界溫度之下貯藏的果實(shí)[35-37]。

2.2.3 化學(xué)方法

2.2.3.1 多胺

多胺是較早被發(fā)現(xiàn)的與冷害發(fā)生過程相伴隨的物質(zhì)，目前多認(rèn)為多胺是植物在冷刺激下所產(chǎn)生的防御性產(chǎn)物，可通過與膜磷脂結(jié)合等多種方式對(duì)冷脅迫下的生物細(xì)胞產(chǎn)生保護(hù)作用，施用外源多胺有助于提 高果實(shí)的抗冷能力。在對(duì)芒果冷害進(jìn)程的研究中人們發(fā)現(xiàn)芒果果皮和果肉中的多胺與果實(shí)冷害是相伴出現(xiàn)的[38]，并在整體的冷害進(jìn)程中具有先上升后下降的趨勢，在貯藏末期，多胺隨著冷害的加重而急劇下降，而一定濃度的外源腐胺處理可以明顯地減輕芒果冷害，在該過程中芒果內(nèi)源腐胺含量降低而內(nèi)源亞精胺及尸胺含量提高，這一致冷害多胺代謝機(jī)制與柑桔和南瓜相似[39]。

2.2.3.2 有機(jī)酸

草酸廣泛分布于動(dòng)植物及真菌中，近年來草酸對(duì)果蔬抗逆能力的影響引起了研究者的關(guān)注。Ding等[40]發(fā)現(xiàn)外施一定濃度的外源草酸可降低芒果在5 ℃低溫貯藏期間芒果的冷害發(fā)生率，并提高了冷貯期間果肉中活性氧的代謝能力。使用5 mmol/L草酸溶液于套袋前處理“圣心”芒果10 min，貯藏期間保持了較高的AsA和GSH含量，APX和谷胱甘肽還原酶（GR）活性在貯藏9 d后提高，而超氧陰離子生成速率、H2O2含量和MDA含量降低，說明草酸處理可通過提高果皮AsA-GSH循環(huán)系統(tǒng)中抗氧化酶活性和抗氧化劑水平來增強(qiáng)清除活性氧自由基（ROS）能力[41]。同樣的方式處理“Zill”芒果，可使果實(shí)在（10±0.5） ℃存放49 d后的冷害發(fā)生受到抑制，通過改變脯氨酸代謝途徑關(guān)鍵酶的活性促進(jìn)果皮和果肉組織中游離脯氨酸的積累，并提高果肉細(xì)胞的能荷以及ATP水平[42]?？箟难崾巧矬w內(nèi)維持氧化還原平衡的重要物質(zhì)，Chongchatuporn等[19]發(fā)現(xiàn)Nam Dok Mai芒果和Choke Anan芒果在4 ℃時(shí)的冷害水平與果皮組織中抗壞血酸含量和總抗氧化能力呈負(fù)相關(guān)，這意味著存在通過提高抗壞血酸水平來減緩芒果冷害發(fā)生的可能。

2.2.3.3 活性氧類小分子信號(hào)物質(zhì)

活性氧作為生物氧化代謝的副產(chǎn)物大量積累的時(shí)候會(huì)對(duì)生物膜造成不可逆的損傷進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞衰老死亡，但一部分活性氧代謝體系的中間產(chǎn)物卻同時(shí)也在植物防御網(wǎng)絡(luò)信號(hào)系統(tǒng)中承擔(dān)著重要的反饋?zhàn)饔茫缱鳛榘麅?nèi)信使存在的H2O2和同時(shí)作為胞間和胞內(nèi)信使存在的NO，已有許多實(shí)驗(yàn)證明這兩種物質(zhì)在誘導(dǎo)植物抗病抗逆性增強(qiáng)方面的作用，關(guān)于這兩種信號(hào)物質(zhì)對(duì)芒果抗冷性的誘導(dǎo)作用也已被研究證實(shí)。采用0.001 mmol/L H2O2處理“白象牙”芒果后可明顯降低冷害發(fā)生率、冷害指數(shù)以及貯藏期間的H2O2和MDA含量，其對(duì)抗冷能力的效果效果與0 ℃水150 min冷激處理效果相當(dāng)[43]。10～40 μL/L NO氣體處理均可以有效地減緩芒果在低溫貯藏下的冷害發(fā)生[44]，0.08 mmol/L NO供體SNP溶液浸泡處理有助于臺(tái)農(nóng)一號(hào)芒果抗冷性的提高，同時(shí)這種效應(yīng)對(duì)于過氧化氫酶的調(diào)節(jié)在活性氧清除體系中最為明顯，NO調(diào)控芒果抗冷能力增強(qiáng)的信號(hào)傳遞可能通過調(diào)節(jié)H2O2水平來實(shí)現(xiàn)[45-46]，小分子信號(hào)物質(zhì)對(duì)芒果抗冷能力的誘導(dǎo)是一個(gè)復(fù)雜的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)。

2.2.3.4 激素及植物生長調(diào)節(jié)劑類小分子信號(hào)物質(zhì)

ABA是重要的抗逆境脅迫激素，現(xiàn)已證實(shí)在多種植物體內(nèi)存在依賴于ABA的抗冷途徑，盡管尚未看到ABA直接用于芒果抗冷的報(bào)道，但在熱激處理提升芒果抗冷能力的過程中也觀察到了果肉和果皮組織細(xì)胞中ABA水平的升高，意味著ABA很可能與芒果抗冷能力的產(chǎn)生有關(guān)[6]。水楊酸和茉莉酸本身都是植物生長調(diào)節(jié)劑，在植物獲得性抗性產(chǎn)生過程中的作用近年來逐漸為人所熟知，0.1 mmol/L SA和1 mol/L Me-JA處理“Nam Dok Mai No.4”芒果后在5 ℃貯藏的抗冷能力皆有顯著提高，SA和Me-JA在此過程中均降低了芒果MAD的積累速度和細(xì)胞的離子滲透率[47]。10 μmol/L BL處理“Zill”芒果也可以提升其對(duì)5 ℃低溫的忍耐能力，該處理激發(fā)了包括轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞生物合成、細(xì)胞防衛(wèi)和脅迫響應(yīng)在內(nèi)的四大類14種位于質(zhì)膜上的蛋白質(zhì)合成及其相應(yīng)基因表達(dá)變化，其中Remorin蛋白、ABA壓力響應(yīng)類成熟蛋白（abscisic stress ripening-like protein）、II型SK2脫水蛋白（type II SK2 dehydrin）以及溫度誘導(dǎo)質(zhì)膜運(yùn)載蛋白（temperatureinduced lipocalin）及其相應(yīng)基因在冷脅迫中受到BL處理的正向調(diào)節(jié)。此外BL處理還能降低膜脂的相變溫度，提高其不飽和度，使之在低溫下保持了較高的流動(dòng)性。這說明BL在提高芒果抗冷能力的過程中扮演著重要角色，而質(zhì)膜蛋白和膜脂與此有極為密切的關(guān)聯(lián)[48]。Wang Baogang等[49]使用150 mg/L類生長素物質(zhì)2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）處理Nam Dok Mai 和Choke Anan芒果后也顯著的減輕了果實(shí)冷害發(fā)生和提升了果實(shí)的品質(zhì)，與此同時(shí)果實(shí)貯藏品質(zhì)得以提升，可溶性固性物、可溶性糖含量、硬度和果皮中葉綠素含量明顯高于對(duì)照組。此外該處理也改變了果實(shí)內(nèi)部的激素平衡，內(nèi)源ABA和GA3含量升高而內(nèi)源IAA和ZR含量下降。以上研究提示人們，植物生長調(diào)節(jié)劑在植物抗逆信號(hào)網(wǎng)絡(luò)中具有特殊作用，它們誘導(dǎo)芒果抗冷的機(jī)理有待于進(jìn)行更深入的研究。

3 結(jié) 語

綜上所述，有關(guān)芒果冷害問題的研究是圍繞著長期以來對(duì)植物低溫脅迫生理研究的成果展開的，目前已經(jīng)在細(xì)胞層面和生理層面取得了很多進(jìn)展，通過抗逆性誘導(dǎo)來增強(qiáng)抗冷能力是目前冷害防治研究的關(guān)注焦點(diǎn)，但不論是在芒果冷害發(fā)生機(jī)理還是抗冷性的研究中，分子層面的機(jī)制尚有待于深入探討。目前發(fā)現(xiàn)的植物抗冷途徑主要有兩條：依賴于ABA的途徑和不依賴于ABA的途徑。芒果抗冷能力提高的機(jī)制究竟為哪條途徑；一些調(diào)控植物抗冷能力的重要基因在芒果中如何被低溫信號(hào)所調(diào)控；這些調(diào)控又最終對(duì)芒果的抗冷能力和冷害發(fā)生起到怎樣的作用等都是芒果冷害研究中亟待研究的問題。此外，盡管目前發(fā)現(xiàn)了多種提高芒果抗冷能力的小分子物質(zhì)，但這些物質(zhì)在芒果應(yīng)對(duì)冷脅迫的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)中究竟居于何種地位，相互之間關(guān)系如何，以及如何協(xié)調(diào)這些物質(zhì)與外界環(huán)境之間的關(guān)系以達(dá)到抗冷效果等問題也需進(jìn)行深入研究。而在實(shí)際生產(chǎn)中，則可以考慮通過兩種以上手段結(jié)合使用的方式來有效降低芒果在低溫貯藏過程中的冷害發(fā)生。

[1]ABBASI N A, IQBAL Z, MAQBOOL M, et al.Postharvest quality of mango (Mangifera indicaL.) fruit as affected by chitosan coating[J].Journal of Environment Biology, 2009, 41(1): 343-357.

[2]PANHWAR F.Post-harvest technology of mango fruits, its development, physiology, pathology and marketing in Pakistan[M].Digitalverlag GmbH ,Germany, 2005.

[3]MEDLICOTT A P, SIGRIST J M, SY O.Ripening of mangos following low-temperature storage[J].Journal of the American Society for Horticultural Science, 1990, 115(3): 430-434.

[4]CHIDTRAGOOL S, KETSA S, BOWEN J, et al.Chilling injury in mango fruit peel: cultivar differences are related to the activity of phenylalanine ammol/Lonia lyase[J].Postharvest Biology and Technology, 2011, 62(1): 59-63.

[5]潘永貴, 謝江輝.現(xiàn)代果蔬采后生理[M].北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,2009: 121-132.

[6]朱世江.芒果采后熱處理誘導(dǎo)抗冷性的生理生化機(jī)理研究[D].廣州: 華南農(nóng)業(yè)大學(xué), 2002: 15.

[7]葉其藍(lán), 林月芳, 袁軍, 等.紫花芒果品質(zhì)在冷藏過程中的變化[J].中國果品研究, 1996(4): 10-12.

[8]薛進(jìn)軍, 姜建初, 唐建, 等.2008年荔枝芒果龍眼不同品種花穗冷害程度及處理效果[J].廣西農(nóng)學(xué)報(bào), 2009, 24(2): 37-39.

[9]羅?？? 韋祖桂, 鄧飛洪, 等.芒果2～8℃低溫貯藏試驗(yàn)初報(bào)[J].廣西熱作科技, 1992, 42(1): 17-20.

[10]季作梁, 張昭其, 王燕, 等.芒果低溫貯藏及其冷害的研究[J].園藝學(xué)報(bào), 1994, 21(2): 111-116.

[11]JEFFREY K, BRECHT M C.Time-temperature combinations that Induce chilling Injury of mangos[R].Gainesville, University of Florida, 2012

[12]PESIS E, AHARONI D, AHARON Z, et al.Modified atmosphere and modified humidity packaging alleviates chilling injury symptoms in mango fruit[J].Postharvest Biology and Technology, 2000, 19(5): 93-101.

[13]ULLAH H, AHMAD S, THOMPSON A, et al.Storage of ripe mango(Mangifera indicaL.) cv.alphonso in controlled atmosphere with elevated CO2[J].Journal of Environment Biology, 2010, 42(3): 2077-2084.

[14]NIRANJANA P, GOPALAKRISHNA R K P, SUDHAKAR R D,et al.Effect of controlled atmosphere storage (CAS) on antioxidant enzymes and DPPH-radical scavenging activity of mango (Mangifera indicaL.) cv.alphonso[J].African Journal of Food, Agriculture,Nutrition and Development, 2009, 9(2): 779-792.

[15]田世平, 羅云波, 王貴禧.園藝產(chǎn)品采后生理學(xué)基礎(chǔ)[M].北京: 科學(xué)出版社, 2011.

[16]李雪萍, 張昭其, 戴宏芬, 等.低溫鍛煉對(duì)冷藏芒果膜脂過氧化作用的影響[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2000, 21(4): 15-17.

[17]PURWANTO Y A, OKVITASARI H, SUTRISNO, et al.Chilling injury in green mature mango fruits cv.gedong gincu based on the changes in ion leakage[C]./2nd Asia Pacific Symposium on Postharvest Research, Education, and Extension, 2012, Sep.

[18]ZHAO Zhilei, JIANG Weibo, CAO Jiankang, et al.Effect of coldshock treatment on chilling injury in mango (Mangifera indicaL.cv.‘Wacheng’) fruit[J].Journal of the Science of Food and Agriculture,2006, 86(14): 2458-2462.

[19]CHONGCHATUPORN U, KETSA S, DOORND W G.Chilling injury in mango (Mangifera indica) fruit peel: relationship with ascorbic acid concentrations and antioxidant enzyme activities[J].Postharvest Biology and Technology, 2013, 86(12): 409-417.

[20]CHIDTRAGOOL S, KETSA S, BOWEN J.Chilling injury in mango fruit peel: cultivar differences are related to the activity of phenylalanine ammonia lyase[J].Postharvest Biology and Technology,2011, 62(1): 59-63.

[21]LEDERMAN I E, ZAUBERMAN G, WEKSLER A, et al.Ethyleneforming capacity during cold storage and chilling injury development in ‘Keitt’ mango fruit[J].Postharvest Biology and Technology, 1997,10(1): 107-112.

[22]PURVIS A C.How respiring plant cells limit the production of active oxygen species// HODGES D M.Postharvest oxidative stress in horticultural crops[M].New York: Food Products Press, 2003: 151-164.

[23]ZHANG Changfeng, TIAN Shiping.Crucial contribution of membrane lipids’ unsaturation to acquisition of chilling-tolerance in peach fruit stored at 0℃[J].Food Chemistry, 2009, 115(2): 405-411.

[24]LI Boqiang, ZHANG Changfeng, CAO Baohua.Brassinolide enhances cold stress tolerance of fruit by regulating plasma membrane proteins and lipids[J].Amino Acids, 2012, 43: 2469-2480.

[25]ZHANG Changfeng, TIAN Shiping.Peach fruit acquired tolerance to low temperature stress by accumulation of linolenic acid andn-acylphosphatidylethanolamine in plasma membrane[J].Food Chemistry, 2010, 120(3): 864-872.

[26]WILSON J M.Leaf respiration and ATP levels at chilling temperatures[J].New Phytologist, 1978, 80(2): 325-334.

[27]SANCHEZ-BEL P, EGEA I, SANCHEZ-BALLESTA M T, et al.Proteome changes in tomato fruits prior to visible symptoms of chilling injury are linked to defensive mechanisms, uncoupling of photosynthetic processes and protein degradation machinery[J].Plant and Cell Physiology, 2012, 53(2): 470-484.

[28]BASSALA M, EL-HAMAHMY M.Hot water dip and preconditioning treatments to reduce chilling injury and maintain postharvest quality of navel and valencia oranges during cold quarantine[J].Postharvest Biology and Technology, 2011, 60(3): 186-191.

[29]COLINET H, LEE S F, HOFFMANN A.Temporal expression of heat shock genes during cold stress and recovery from chill coma in adultDrosophila melanogaster[J].FEBS Journal, 2010, 277(1): 174-185.

[30]WANG Baogang, WANG Jianhui, FENG Xiaoyuan, et al.Effects of 1-MCP and exogenous ethylene on fruit ripening and antioxidants in stored mango[J].Plant Growth Regulation, 2009, 57(2): 185-192.

[31]ZHAO Danying, SHEN Lin, FAN Bei, et al.Physiological and genetic properties of tomato fruits from 2 cultivars differing in chilling tolerance at cold storage[J].Journal of Food Science, 2009,74(5): 348-352.

[32]趙志磊, 顧玉紅, 趙玉梅, 等.冷激處理對(duì)芒果貯藏冷害及相關(guān)酶的影響[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2007, 30(4): 27-30.

[33]WANG L J, LOESCHER W, DUAN W, et al.Heat acclimation induced acquired heat tolerance and cross adaptation in different grape cultivars: relationships to photosynthetic energy partitioning[J].Functional Plant Biology, 2009, 36(6): 516-526.

[34]JACOBI K K, MACRAE E A, HETHERINGTON S E.Effects of hot air conditioning of ‘Kensington’ mango fruit on the response to hot water treatment[J].Postharvest Biology and Technology, 2000, 21(1): 39-49.

[35]張昭其, 洪漢君, 李雪萍, 等.間歇升溫對(duì)芒果冷害及生理生化反應(yīng)的影響[J].園藝學(xué)報(bào), 1997, 24(4): 329-332.

[36]張昭其, 洪漢君, 李雪萍, 等.間隙升溫處理對(duì)芒果內(nèi)源多胺和ACC含量的影響[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 1997, 18(3): 77-80.

[37]戴宏芬, 季作梁, 張昭其.間歇升溫對(duì)芒果果實(shí)冷害及谷膚甘膚、抗壞血酸代謝的影響關(guān)[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 1999, 20(2): 51-54.

[38]NAIR S, SINGH Z.Chilling injury in mango fruit in relation to biosynthesis of free polyamines[J].Journal of Horticultural Science &Biotechnology, 2004, 79(4): 515-522.

[39]季作梁, 洪漢君, 張昭其, 等.多胺與芒果貯藏冷害的研究[J].熱帶作物學(xué)報(bào), 1998, 19(3): 28-32.

[40]DING Zansheng, TIAN Shiping, ZHENG Xiaolin, et al.Responses of reactive oxygen metabolism and quality in mango fruit to exogenous oxalic acid or salicylic acid under chilling temperature stress[J].Physiologia Plantarum, 2007, 130(1): 112-121.

[41]鄭小林, 陳燕, 敬國興, 等.草酸處理對(duì)杧果采后果實(shí)AsA-GSH循環(huán)系統(tǒng)的影響[J].園藝學(xué)報(bào), 2011, 38 (9): 1633-1640.

[42]LI Peiyan, ZHENG Xiaolin, LIU Yan, et al.Pre-storage application of oxalic acid alleviates chilling injury in mango rruit by modulating proline metabolism and energy status under chilling stress[J].Food Chemistry, 2014, 142(1): 72-78.

[43]趙習(xí)姮, 劉揚(yáng), 李進(jìn)才, 等.H2O2處理對(duì)采后櫻桃番茄和芒果抗冷性的影響[J].天津大學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 43(9): 844-848.

[44]ZAHARAH S S, ZORA S.Postharvest nitric oxide fumigation alleviates chilling injury, delays fruit ripening and maintains quality in cold-stored ‘Kensington Pride’ mango[J].Postharvest Biology and Technology, 2011, 60(3): 202-210.

[45]楊楊, 申琳, 生吉萍, 等.外源NO對(duì)采后芒果果實(shí)低溫脅迫后H2O2代謝的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào), 2013, 15(2): 131-136.

[46]范蓓, 楊楊, 王鋒, 等.外源NO處理對(duì)采后芒果抗冷性的影響[J].核農(nóng)學(xué)報(bào), 2012, 27(6): 800-804.

[47]JUNMATONG C, UTHAIBUTRA J, BOONYAKIAT D, et al.Reduction of chilling injury of ‘Nam Dok Mai No.4’ mango fruit by treatments with salicylic acid and methyl jasmonate[J].Journal of Agricultural Science, 2012, 4(10): 126-136.

[48]LI Boqiang, ZHANG Changfeng, CAO Baohua, et al.Brassinolide enhances cold stress tolerance of fruit by regulating plasma membrane proteins and lipids[J].Amino Acids, 2012, 43(6): 2469-2480.

[49]WANG Baogang, WANG Jianhui, LIANG Hao, et al.Reduced chilling injury in mango fruit by 2, 4-dichlorophenoxyacetic acid and the antioxidant response[J].Postharvest Biology and Technology,2008, 48(2): 172-181.