全 文 ：园 艺 学 报 2003，30(2)：198～2OO
Aeta Hortieultume Sireca —
热处理提高采后杜果抗冷性与蛋白质含量变化的关
系
朱世江 季作梁 张昭其 陆旺金
(华南农业大学园艺学院，广州 510642)
摘 要：以 ‘紫花 ’卡亡果为试材 ，探讨了采后热处理提高抗冷性的效果及其与蛋白质含量变化的关系。
结果表明：38~C热空气处理 0．5 3 d极显著地提高了紫花卡亡果抗冷性 ；热处理提高了卡亡果的蛋 白质含量，
并且热处理的卡亡果在 2~C低温贮藏及室温后熟期间蛋白质含量也保持较高水平；热处理提高了热稳定蛋白
在可溶性蛋白中所占的比例。这些结果表明，热处理导致的卡亡果蛋白质含量增加与抗冷性的提高有关，热
处理诱导产生的热稳定蛋白是使卡亡果具有抗冷性的重要原因。
关键词：卡亡果 ；热处理；抗冷性；蛋白质
中图分类号：S 667．7 文献标识码 ：A 文章编号：0513．353X (2003)O2-0198—03
1 目的、材料与方法
热处理可以诱导植物产生抗冷性【l“]。研究表明，热处理减轻植物冷害的效应可能与某些生理反
应或超微结构的变化有关。而进一步的研究表明，这些反应和变化与热激过程 中新蛋白的合成有
关【3]。因此，深人了解热激处理导致的蛋白质成分及含量变化及其与抗冷性的关系，有助于理解植物
抗冷机理。本文以杜果为试材，研究了热处理期间及低温贮藏期间蛋白质含量变化及其与采后抗冷J陛
的关系。供试品种为紫花杜果 (Mangifera indica L．)，采自广州市果树研究所。供试果健康正常，无
病虫斑及机械伤。果实采收后立 即运 回实验室，用 1 000 mg·L 特克多浸泡 10 min后置于室温
(3O℃)晾干 ，然后进行热空气处理。分别于 1999年和 2OOO年共采收了成熟度为 6．5—9．0的 6批果
进行试验，均取得了热处理减轻低温贮藏期问冷害的效果，蛋白质测定结果趋势相似。本文根据
2OOO年的第 3批果 (7月24日采收，成熟度 8．5)的试验结果整理而成。热空气处理在日产 Sanyo Mil
553型培养箱中进行 ：在 (38±0．5)℃下分别处理 3 h、6 h、12 h、1 d、2 d和 3 d；在热处理期间，所
有果实均用塑料果篮盛装，外套塑料薄膜袋以避免蒸发失水。热处理后，将果实转人冷害温度 (2±
0．5)℃下贮藏，冷藏时间为 12 d。对照为将未经热处理的果实直接放人 (2±0．5)℃下贮藏。每处理
20—30个果 ，重复 3次。冷藏结束后，将果实从培养箱中取出，放在温度 (20±1)℃，相对湿度
95％恒温室中后熟 6 d，观察冷害发生情况，计算冷害指数。症状按严重程度分为5级：0级，果面光
洁，没有冷害症状；1级，有轻微的下陷冷害斑 ，占果面总面积 15％以下；2级，冷害面积占果面的
比例小于4|D％；3级，冷害面积小于果面的70％；4级，冷害面积占果面总面积的70％以上。蛋白质
含量的测定L5]：提取缓冲液为 0．05 mol·L pH 7的磷酸缓冲液，0．5 g果皮加3 nlL提取缓冲液冰浴匀
浆后15 000 r·min 离心 15 win，上清液用于测定可溶性蛋白，或 100~C沸水浴 10 min后，15 000 r·min
离心 15 rain，上清液用于测定热稳定蛋白L6J(heat—stable protein或 boiling-soluble protein)。重复 3次。
收稿日期：2oo2—04—03；修回日期：20o2—09—11
基金项目：国家 自然科学基金资助项 目 (39770355)
*通讯联系人
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2期 朱世江等：热处理提高采后卡亡果抗冷性与蛋 白质含量变化的关系
2 结果与分析
2．1 热空气处理对杜果抗冷性的影响
38％热空气处理柁果时，诱导的抗冷性随处理时间的长短而有差异。以 12 h为界 ，前后表现出
两个明显不同的趋势。在 12 h内，随处理时间的延长，柁果的冷害指数降低：对照冷害指数为 0．89，
而热处理 3、6、12 h的冷害指数分别为0．74、0．58、0．19。这表明在热处理时间短于 12 h时，柁果的
抗冷性随处理时间延长而增强。从 12 h起，一直到 3 d，冷害指数并不因热处理时间延长而降低。热
处理 1、2、3 d的冷害指数分别为0．26、0．18、0．27，与 12 h差异不大，但均与对照有统计学上的极
显著差异 (P：0．01)。我们还做了55％热水处理不同时间的试验，也极显著地提高了抗冷性。
2．2 热空气处理对杜果蛋白质含量及组分的影响
2．2．1 热空气处理期间柱果蛋白质的含量及组分变化动态 在热处理 3 h内，柁果的蛋白质含量有所
下降，而对照 (2℃低温处理)略有增加 (图 1，A、B)。之后，热处理柁果的蛋白质含量不断升高，
而对照不断下降，到热处理后期 (从 48 h起)，蛋白质含量高于对照。可溶性蛋白和热稳定蛋白的变
化趋势相似 ，而且热处理的柁果热稳定蛋白在可溶性蛋白中占的比例高于对照果实 (图 1，B、c)。
2．2．2 热空气处理后低温贮藏期间柱果蛋白质含量及组分的变化 经热处理的柁果在冷藏期间蛋白
质的含量与对照不同 (图 1，D、E)。柁果可溶蛋白和热稳定蛋白均为热处理高于对照，且冷藏后期
(9和 12 d)热处理和对照的差值有加大的趋势。热稳定蛋白在可溶蛋白中所 占的比例，除了个别时
候较接近外，均为热处理高于对照 (图 1，F)。
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热处理时间 Dtwation of HAT(h) 冷鬣时间 Duration of storage(d)
图 1 热空气处理对杜果蛋白质含量及组分的影响
． 1 Efects ofhot-air tr~amwnt(HAT}OI1 eontems and∞皿p0 ofprota~ in mango
2．3 热处理对杜果室温后熟期间蛋白质含量的影响
经过热处理的柁果在室温后熟期间蛋白质含量有所升高，而对照却极显著降低 (表 1)。
本试验通过热空气处理的方法显著地提高了 ‘紫花’柁果实的采后抗冷性 ，这与国外学者分别在
其他柁果品种上的研究结果【6’7]相似。而且本研究结果表明，热处理导致的柁果抗冷性变化与蛋白质
含量的变化有密切联系。虽然热处理的最终结果是使蛋白含量升高，但热处理初期 (3 h)蛋白质含
量均有降低。这表明，在热处理期间热激蛋白的合成使正常蛋白质合成受到抑制。而在低温 (2 )
处理下 (对照)虽然蛋白质总的趋势是下降，但初期的可溶性蛋白含量有升高现象 ，这与前人的研究
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园 艺 学 报 30卷
结果L 8j一致。虽然如此 ，低温处理 (对照)的杜
果热稳定蛋白含量几乎没变。而且热处理使热稳
定蛋白占可溶性蛋白的比例比对照高。这表明热
处理诱导合成的新蛋白中以热稳定蛋白为主。而
且在整个冷藏期间，热稳定蛋白含量也存在同样
趋势，即热处理高于对照。这些结果表明热处理
导致的市亡果蛋白质含量的差异是诱导市亡果抗冷性
的重要原因。而蛋白质的差异又集中体现在热稳
定蛋白的差异上。虽然未经热处理的市亡果也含有
一 定量的热稳定蛋白，却未能使杜果具有抗冷性。
这表明抗冷性不仅与热稳定蛋白的数量有关 ，更
重要的是与热稳定蛋白产生的温度条件有关。关
表 1 热空气处理对低温贮藏后的杜果 2o℃后熟期间
蛋白质含量的影响
Table 1 EITects ofpre-storage hot airlr~lmeut(HAT)∞ protein
eontellts chlr~ ·舶．晖 at加℃
注：t检验 ，*表示差异显著 (P=0．05)，**表示差异极
显著 (P=0．01)。
Nont：T test，*den silgfifie~t diference(P 0．05)。**
denotingli y signifcant diference(P=0。01)。
于热稳定蛋白参与诱导抗冷性的作用机理有待进一步研究。在后熟期间，经过热处理的市亡果蛋白质含
量有所升高，而对照显著下降，其原因可能是，经热处理的市亡果由于冷害较轻，仍有较强的生命活
动，在后熟期间还可继续合成蛋白质；而对照由于冷害严重 ，细胞器受到严重破坏[引，无法进行正常
代谢活动，蛋白质因不断分解而导致含量下降。
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9 朱世江．千亡果采后热处理诱导抗冷性的生理生化机理研究：[博士学位论文]．广州：华南农业大学，2001．26 41
The Relafio~lfip between Heat Induced Chiling Tolerance and the C 岫ges in
Pl~tem Contents
Zhu S~iang，Ji Zuoliang， ，and Lu WaIl西in
( of ，South China蚀渤妇 ￡榭娜 ， 叫鳓D“510642，China)
A1】sl瑚Ict： I S l~per dealt with the relationship between heat induced chilling tolerance in ‘Zihua’
(Mo,~fera indica L．)fruits and changes in protein contents，’vith results as folows：1)12 h to 3 d of hot．air
treatment at 38oe signifcantly enhanced the chiling tolerance of‘ ila’砌m fruits． 2) e heat treatment in．
cIeased the protein levels in maIl fruits， and during low temperature storage at 2℃ and ripening at 20℃ ， the
he．ted maI remained hi in protein contents．3)Among the proteins increased as a result of heat tre,~ ent，the
heat-stable proteins macIe up a relatively hi plq~rtion．These results showed that the heat．induced proteins were
related to the chilling tolerance，and that the heat．stable proteins newly produced under heat stress was one of the
n瞄 t important factors in inducing chilling tolerance．
Key words：Mal1 ；Heat treatment； Chilling tolerance；Pmtei璐
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