趙亞蒙,尹春曉,梁攀,張振文*
(西北農(nóng)林科技大學 葡萄酒學院,陜西楊凌 712100)
刺葡萄(Vitis davidii Fo?x)屬葡萄科葡萄屬真葡萄亞屬,原產(chǎn)于湖南、云南、廣西、江西、浙江等省[1]。刺葡萄樹勢較強,新梢、葉柄和葉脈上均生小皮刺[2],有一定的抗病蟲能力,對黑痘病、白腐病、炭疽病和葡萄灰霉病等具有很強的抗性[3]。果實營養(yǎng)豐富,肉質(zhì)細嫩軟滑,多汁多籽,清甜爽口,具有獨特的清香,果皮紫黑發(fā)亮,酷似黑珍珠,果皮厚而韌。刺葡萄種植應選擇透氣疏松、澆灌便捷、地下水位較低的地段,果實才能達到最好的品質(zhì)[4]。目前,大粒、優(yōu)質(zhì)、抗病、無核是國際鮮食葡萄生產(chǎn)和消費的總趨勢,生產(chǎn)上我國鮮食葡萄無核品種雖不斷增多,但還不能達到供需平衡[5]。國內(nèi)選育的無核葡萄品種存在果粒小、抗逆性差、耐貯性差、坐果率低等問題,同時從國外引進的無核葡萄品種對我國氣候及環(huán)境的適應性較差等,這些都在一定程度上限制了我國鮮食無核葡萄生產(chǎn)的發(fā)展[6]。近年來,刺葡萄在我國湖南、江西部分有較大的栽培面積,主要作為區(qū)域鮮食葡萄供應市場,但其主要缺點是果實多核,果肉與種子難于分離。目前葡萄無核化研究主要集中在普通的鮮食葡萄方面,針對刺葡萄的相關(guān)研究鮮有報道。本研究嘗試利用植物生長調(diào)節(jié)劑處理刺葡萄花序和果粒,研究不同處理對果實無核率和果實品質(zhì)的影響,為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)無核刺葡萄提供理論依據(jù)。
試驗于2015年在湖南省懷化市中方縣桐木鎮(zhèn)大松坡村“中國南方葡萄溝”湘珍珠葡萄示范園。湖南省地處中國中部、長江中游,屬于大陸性亞熱帶季風濕潤氣候,年平均氣溫15~18 ℃,湖南省大部分地區(qū)的無霜期在280~300 d,年平均降水量在1200~1700 mm。氣候條件豐富,植被種類眾多,野生葡萄種質(zhì)資源較為豐富。懷化市位于湖南省西部的丘陵地帶,雨量充沛,土壤種類較多,葡萄園區(qū)微氣候豐富多樣。桐木鎮(zhèn)位于懷化市中方縣的最南邊,與芷江、洪江相鄰,土壤類型屬山地。
供試刺葡萄品系為‘湘珍珠一號’(甜葡萄),位于湖南省懷化市中方縣桐木鎮(zhèn)大松坡村“中國南方葡萄溝”湘珍珠葡萄示范園,2008年定植,株行距3.5 m×5.5 m,棚架,常規(guī)管理。
采用GA3和CPPU蘸穗的方式對葡萄果實進行無核化處理。葡萄開花前1 d、花后2 d和花后5 d用分別用濃度為50 mg/L的GA3浸蘸花序,進行果實無核化處理;之后于花后15 d和45 d用濃度為50 mg/L GA3+10 mg/L CPPU蘸穗處理。試驗共設(shè)置9個處理和1個對照(蘸清水),詳見表1,每個處理選取10穗葡萄,各處理重復3次,共處理300穗葡萄,選擇長勢基本一致的果穗進行試驗。
表1 GA3和CPPU的試驗處理方案Table 1 GA3 and CPPU treatment strategies
葡萄達到最佳采收期后采樣,選取30穗果穗分別測定穗長、穗寬及果穗重,并從中隨機選取100粒果粒分別測量其果粒縱徑、橫徑、無核率、百粒重、還原糖、總酸、總花色素等指標。用游標卡尺測其縱徑、橫徑;用電子天平稱量果實穗質(zhì)量及百粒重;用直接滴定法測還原糖含量;用酸堿滴定法測總酸含量;采用pH示差法測定總花色素含量,結(jié)果以二甲花翠素葡萄糖苷表示。各品質(zhì)指標測定均重復3次。
數(shù)據(jù)使用SPSS分析軟件進行處理,采用Duncan's新復極差法對數(shù)據(jù)進行顯著性檢驗分析(p<0.05),用Excel軟件制作圖表。
從圖1可以看出,各處理均能提高刺葡萄果實的無核率,但不同處理的無核率存在一定差異。處理A3-3效果較好,無核率達33.08%,其他處理差異顯著;最低為A2-1處理,無核率僅為6.72%?;ㄇ? d GA3處理的無核化率小于花后2 d處理和花后5 d處理。綜合表明,前期于花后用GA3處理能提高刺葡萄無核率,后期GA3+CPPU處理次數(shù)越多對無核率的提升越大,同時花后45 d處理較花后15 d的效果更好。
從果實外觀品質(zhì)分析結(jié)果(表2)可以看出,處理組的穗長均高于對照組,其中A1-2處理組合果穗長增加最為明顯(27.1 cm)。同時A1-2處理的穗寬增加也是最明顯(10.9 cm),比對照組高23.9%。幾乎所有處理的果穗重都高于對照,其中A3-1果穗重最高,為163.28 g。果穗質(zhì)量對產(chǎn)量和果穗外觀品質(zhì)有重要影響,從果穗質(zhì)量這個指標來分析,花后GA3+CPPU處理對刺葡萄果實外觀品質(zhì)的影響效果較好。
圖1 不同處理對刺葡萄無核率的影響Figure 1 Effects of different treatments on seedless rate
表2 不同處理對刺葡萄果實品質(zhì)的影響Table 2 Effects of different treatments on berry quality
與對照組相比,A1-1、A1-2和A1-3處理的縱橫徑顯著高于對照,縱橫徑分別為21.03 cm和20.35 cm、20.62 cm和19.77 cm、20.05 cm和19.36 cm,A2-1和A2-2處理的縱徑顯著高于對照,而其余處理組的橫縱徑與對照相比無明顯差異。與對照相比,各處理果形指數(shù)變化較小,但同樣的處理濃度,花前1 d比花后各處理果形指數(shù)要大。
A1-1、A1-2、A1-3、A2-1、A2-2、A2-3、A3-1、A3-3處理百粒重均顯著高于對照,增加幅度分別為34.12%、20.98%、12.85%、8.56%、9.99%、6.41%、6.44%和2.70%,其中A1-1處理百粒重增加幅度最大。
圖2表明,與對照組相比,A1-1、A1-2和A3-2處理顯著降低了刺葡萄還原糖的含量,降低幅度分別為37.33%、37.63%和46.84%,其余處理與對照相比無顯著差異。而與上述含糖量不同的是,除A3-3處理的總酸含量(圖3)與CK、A2-3無顯著差異外,其余處理的總酸含量均顯著高于CK的總酸含量,這可能是由于膨大處理延遲了果實成熟,導致果實還原糖含量有所降低、總酸含量有所升高。
從圖4可知,刺葡萄的無核化處理對葡萄果皮總花色素含量有顯著的影響,9個不同無核化和膨大處理中,刺葡萄總花色素除A2-2和A3-3處理與對照無顯著差異、A3-2處理比對照顯著降低外,其余6個處理均顯著高于對照,其中A1-2和A1-3處理組增加量高達74.89%、96.32%。
圖2 不同處理對刺葡萄還原糖的影響Figure 2 Effects of different treatments on reducing sugar
圖3 不同處理對刺葡萄總酸的影響Figure 3 Effects of different treatments on total acidity
圖4 不同處理對刺葡萄總花色素含量的影響Figure 4 Effects of different treatments on total anthocyanins content
20世紀中期,Weaver等[7]首次提出GA3對葡萄有形成無籽果和增大果粒的作用。此后,此類報道大量出現(xiàn)。GA3的主要生理效應是促進細胞分裂及細胞延長。開花前使用GA3,可使花序伸長、花粉敗育導致無核,花期提前,迫使成熟期提前;開花期或開花后不久使用,可促進幼果細胞變長,會促進葡萄幼果體內(nèi)生長素分泌,從而使果實膨大;盛花期后使用,能促進細胞增大,使果實膨大[6,8-9]。氯吡脲CPPU作為一種高效的細胞分裂素,能夠有效的加速細胞有絲分裂,使細胞的數(shù)目增多,對落花落果有較好的作用,所以二者配合使用能夠使葡萄果肉細胞數(shù)量增多、體積變大,從而達到膨大及無核化效果[10]。
在不同時期施用不同組合的GA3+CPPU均能提高刺葡萄無核率,其中花后5 d施用 GA350 mg/L,花后15 d 施用GA350 mg/L+CPPU 10 mg/L及花后施用45 d GA350 mg/L+CPPU 10 mg/L無核率最高僅為33.08%,這與張立恒等[11]用GA3+CPPU處理‘早霞玫瑰’葡萄所得葡萄無核率(56.52%~100.00%)以及余智瑩等[12]用GA3+CPPU處理涼玉葡萄所得葡萄無核率(82.6%~100.00%)相差較大,造成這一結(jié)果的原因可能是刺葡萄品種對GA3和CPPU有一定的耐受性。
處理組的百粒重除A3-2處理外均顯著高于對照組,且GA3+CPPU處理對刺葡萄橫縱徑無減小的趨勢,這與前人對于GA3+CPPU可以起到膨大果實作用的研究結(jié)果相一致[13-15],與王文舉等[16]和陳曉東等[17]發(fā)現(xiàn)GA3處理后限制了葡萄果粒大小、降低了平均單果重的觀點相駁,這可能是試驗材料和研究環(huán)境差異造成的。
周詠梅等[18]研究認為,GA3處理顯著提高了巨峰葡萄可溶性總糖含量及均顯著降低巨峰葡萄果實可滴定酸含量,但也有研究表明,施用GA3+CPPU結(jié)合疏粒處理可以提高或?qū)Α暮凇咸训目扇苄怨绦挝锖繜o影響且降低了總酸含量[19]。而本研究中,不同濃度的GA3+CPPU處理使得總酸含量相對增加,還原糖含量相對減少,這可能是由于膨大處理減緩了果實成熟,導致果實還原糖含量有所偏低、總酸含量有所偏高。
李玉利等[20]以‘夏黑’葡萄為材料,研究CPPU、TDZ對其葡萄果實品質(zhì)的影響,結(jié)果表明施用不同濃度的GA3+TDZ處理顯著降低了果實花青素含量,不利于果實著色;同樣于詠等[19]在‘夏黑’葡萄上的研究表明,施用不同濃度的GA3+CPPU處理均顯著提高了‘夏黑’葡萄果實中的總花色素含量,改善其著色。而該研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同的GA3+CPPU處理濃度及時期對刺葡萄總花色素影響不同,造成這種結(jié)果的差異可能與品種、外界環(huán)境等因素有關(guān)。
本研究應用適宜濃度的GA3與CPPU對刺葡萄進行無核化及膨大處理,旨在篩選出最佳的處理時期和處理組合,為調(diào)控和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)刺葡萄提供理論和數(shù)據(jù)支撐。研究結(jié)果表明,刺葡萄無核化處理效果總體較差,其中相對較理想的處理為花前1 d施用GA350 mg/L,及花后施用45 d GA350 mg/L+CPPU 10 mg/L,可以顯著增降低種子數(shù)量、增加百粒重及穗長寬,對還原糖、總酸及總花色素也影響顯著,而其它處理在不同方面存在一定缺陷。因此,赤霉素與CPPU處理確實使刺葡萄果粒的無核率及果實品質(zhì)有提高的傾向,但能否實現(xiàn)完全無核且提高各項生理指標,仍需進一步研究。
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