SINO-OVERSEAS GRAPEVINE & WINE
‘克瑞森无核’葡萄留叶量对果实品质及
抗氧化活性物质的影响
董畅,覃杨*,王倩,张颖
(西昌学院农业科学学院/攀西特作物研究与利用四川省重点实验室, 四川凉山 615000)摘 要:以西昌地区‘克瑞森无核’葡萄为试材,调查结果枝留叶数对果实品质和抗氧化活性物质的影响。
结果表明,不同留叶量对果实性状、生理指标、着情况和抗氧化活性物质的影响差异显著。13片叶处理成熟期果实粒质量可达7.2 g ,穗质量、单果体积和果形指数与其它处理有显著差异,果实硬度4.33 kg·cm -2,可溶性固形物含量达19.5%,可滴定酸为0.20%,果汁pH 3.68,Vc 含量为260.74 mg·kg -1,在5个处理中表现最好。随着果实逐渐成熟,结果枝保留13片和15片叶处理,果实的花苷、花青素含量均呈现不同程度的增加,着良好;同时,两处理果实中的总酚和SOD 、POD 等抗氧化活性物质含量显著高于低留叶量处理。
关键词:克瑞森无核;留叶量;果实品质;抗氧化活性中图分类号:S663.1 文献标志码:A DOI :10.13414/jki.zwpp.2023.04.010
收稿日期:2022-10-11
基金项目:攀西特作物研究与利用四川省重点实验室资助课题(SZ22ZZ04);西昌学院两高科研项目(YBZ202124)作者简介:董畅(1978—),女,博士,副研究员,主要从事浆果资源的收集、鉴定及相关研究。E-mail:********************通信作者:覃杨(1979—),男,副研究员,主要从事葡萄选育、栽培以及深加工技术研究。E-mail:*****************
Effects on Berry Quality and Antioxidant Activities of Leaf Amount of
Bearing Branch in 'Crimson Seedless' Grapevine
DONG Chang, QIN Yang*, WANG Qian, ZHANG Ying
(College of Agricultural Science, Xichang University/Panxi Crops Research and Utilization Key Laboratory of
Sichuan Province, Liangshan 615000, China)
2023(4): 70-74
Abstracts: In this study, effects of leaf amount of bearing branch on fruit quality and antioxidant activity were
investigated in 'Crimson Seedless' grapevine from Xichang area. The results showed that there were significant differences in fruit size (berry weight, clusters weight, berry volume and berry shape index), physiological indexes (hardness, soluble solids, titratable acid, Vc and juice pH), coloration (cyanidin, anthocyanin) and antioxidant active substances (total phenol, SOD and POD) among five treatments with leaf amount. The single berry weight could reach 7.2 g at maturity under the treatment of 13 leaves, and the cluster weight, berry volume and fruit shape index were significantly increased than those of other treatments, respectively. At the same time, the berry had a hardness of 4.33 kg·cm -2 with 13 leaves, soluble solids of 19.5%, titratable acid of 0.20%, juice pH value of 3.68, and Vc content of 260.74 mg·kg -1, performed best in five treatments. As the fruit matured gradually, the contents of cyanidin and anthocyanins in the fruit were increased to different degrees with the treatment of 13 leaves and 15 leaves. At the same time, the contents of total phenol, SOD, POD and other antioxidant active substances in the two treatments were significantly higher than those in the low leaf nomber treatments.
Key words: Crimson Seedless; remaining leaf; berry quality; antioxidant activities
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葡萄为世界四大水果之一,也是我国四大果树之一,深受广大消费者喜爱[1]。四川省西昌地区气候条件独特,属于高原季风气候,年温差小、日温差较大,雨量充沛、降雨集中,日照充足、光热资源丰富,独特的气候环境条件适宜于葡萄种植[2]。2019年西昌葡萄种植面积近7000 hm2,其中‘克瑞森无核’超过5300 hm2[3]。‘克瑞森无核’葡萄属于高产、极晚熟品种,在西昌地区采收期为10—12月,目前该地已成为我国著名的“晚熟葡萄之乡”。
果实品质是影响葡萄商品价值的最重要因素之一,随着人们生活水平的提高,市场对鲜食葡萄的品质要求越来越高。叶片通过光合作用为果实生长发育提供营养来源[4],并通过调整光合产物的多少及分布,影响果实产量与品质[5]。葡萄结果枝合理的留叶量,不仅可以提供葡萄生长发育所需要的养分,还可以有效改善树体通风透光条件,提高果实品质[6-7]。在西昌‘克瑞森无核’种植区,目前还缺乏科学合理的栽培技术规范,结果枝叶片留量相差很大,果实品质参差不齐,影响了葡萄产业的持续性发展。本试验针对本地区主栽品种‘克瑞森无核’,开展适宜留叶量的优化筛选调查,为该地区葡萄夏季修剪提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试材和处理
试验于2021年在西昌市安宁镇土坊村葡萄种植园进行(27°59′3"N,102°9′5"E,海拔1499.7 m),以避雨栽培的3年生‘克瑞森无核’为试材,架形小“厂”形,南北走向,株行距为1 m×2 m。结果枝展开15片叶时(2021-05-07),进行叶片留量的5个处理,同时将枝条上的果穗整形为每穗约120粒。
1.2 试验方法
选取果穗大小、结果枝粗度(1.1 cm)一致的植株,每个结果枝保留中部的1个果穗,每枝叶片保留数量设置5个处理:9片、11片、12片、13片和15片叶,副梢反复摘心,每处理5个重复。在果实转期(2021-07-30)开始取样,每13 d取样1次,至果实完全成熟采样结束(2021-10-03)。
每次选取果穗中上部不同部位果实3粒,每处理15粒,测定粒质量、单果体积、果形指数、果实硬度、穗质量等。然后流水冲洗葡萄果粒,吸水纸吸干后榨汁,放入﹣20 ℃冰箱保存用于测定生理指标,以及花青素、总酚和抗氧化活性物质含量。
粒质量和穗质量采用称重法;果实体积采用排水法;果实纵径、横径用游标卡尺测量法;可溶性固形物含量用ATAGO折光测糖仪测定;果粒硬度用艾德堡数显水果硬度计GY-4测定;果汁pH值用pH仪测定;Vc含量采用紫外-可见分光光度法[8-9];可滴定酸含量采用氢氧化钠滴定法[10];总酚含量测定参照福林-肖卡法[11-12];单宁含量测定采用福林-丹尼斯法[13-14];花青素含量采用紫外分光光度法[15-16];花苷含量测定采用pH示差法[17];过氧化物酶(POD)活性测定采用愈创木酚法[18];超氧化
物歧化酶(SOD)活性测定采用氮蓝四唑(NBT)光化还原法[19]。
采用Excel和SPSS 22对数据进行统计和分析。
2 结果与分析
2.1 留叶量对果实性状的影响
由表1所示,13片叶处理的粒质量、单果体积、果形指数和穗质量最高,分别为7.23 g、5.79 cm3、1.55、715.68 g。13叶处理粒质量和单果体积与其余4个处理呈显著性差异;果形指数13片叶处理比15片叶稍高,但两者之间差异不显著,但与9片、11片和12片叶处理差异显著;穗质量方面,13片叶处理最高,但与12片叶
表1 结果枝不同留叶量对果实性状的影响
Table 1 Effects on berry characteristics of leaf amount on bearing branch
留叶量Leaf amount
粒质量
Berry weight (g)
果粒体积
Berry volume (cm3)
果形指数
Shape index of berry
穗质量
Cluster weight (g)
9 4.55±0.52c 3.63±0.61c 1.46±0.06c516.12±12.65b
11 5.45±0.68b 4.50±0.69b 1.47±0.07c646.35±8.74ab
12 5.77±1.02b 4.72±0.92b 1.49±0.07bc686.10±18.61a
137.23±0.78a 5.79±0.85a 1.55±0.07a715.68±13.64a
15 5.79±1.21b 4.80±1.15b 1.53±0.09ab680.37±20.03a 注:表中同列不同字母表示差异显著(P<0.05),下同
Note: different letters in same column meant significant difference at 0.05 level in table, the same below
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和15片叶处理差异不显著。因此,综合果实多种性状表明,结果枝保留13片叶时,果实的性状指标最好。2.2 留叶量对葡萄果实理化指标的影响
理化指标数据表明(表2),5个处理中,13片叶处理的果实可溶性固形物含量最高,为19.5%;其次是15片叶处理,为19.0%;两个处理之间没有显著差异性,9片、11片和12片叶处理的可溶性固形物在17.5%~18.0%,与13片和15片叶处理呈显著性差异。果实硬度表明,保留13片叶的处理硬度最高,为4.33 kg·cm-2,与12片叶处理的差异不显著,但与其他处理差异显著。Vc含量在13片叶时为260.74 mg·kg-1,在5个处理中最高,与15片叶、12片叶处理无显著性差异,与9片和11片叶呈现显著性差异。果实酸度表明,5个处理的可滴定酸均在0.20%~0.22%,未呈现显著性差异,且果汁pH值间也未呈现显著性差异,但13片叶处理的果实酸度相对较低。因此,综合果实理化指标来看,结果枝保留13片叶时,可溶性固形物含量高,硬度好,酸度低,Vc含量也较高。2.3 留叶量对果实着的影响
从果实转期开始,每13 d采样观察果实着情况及测定花苷和花青素含量。发现13片叶和15片叶处理,果皮着较早,着均匀,颜鲜亮,外观较好;9片叶的处理着不均,外观较差,在果实完全成熟期也未发生好转。花苷测定结果表明(表3),13片和15片叶处理从转期(7月30日)开始果实的花苷含量逐渐升高,到完全成熟期15片叶的处理其果皮的花苷含量达2.20 mg·L-1,13片叶达1.87 mg·L-1,分别比转期增加679.17%和566.67%,两个处理之间未呈现显著性差异,但与其他3个处理均呈现显著性和极显著性差异。9片、11片和12片叶的处理从转期开始,花苷含量缓慢增加,完全成熟时果实花苷含量比转期分别增加312.50 %、106.25%和231.25%,其中9片和11片叶处理花苷含量较低,完全成熟期花苷含量为0.33 mg·L-1。
花青素含量的结果与花苷含量变化出现类似趋势(表3),但13片叶处理的花青素含量在完全成熟时最高,达2.64 mg·L-1,与其它4个处理呈现极显著性差异;15片叶的为1.95 mg·L-1,12片叶的为1.70 mg·L-1,两
表2 结果枝留叶量对果实理化指标的影响
Table 2 Effects on berry physicochemical index of leaf amount on bearing branch
留叶量Leaf amount
可溶性固形物
Soluble solids (%)
葡萄怎么洗可滴定酸
Titratable acid (%)pH
果实硬度
Firmness (kg·cm-2)
Vc
(mg·kg-1)
917.50±0.00b0.21±0.00a 3.48±0.16a 3.57c225.48±2.91b 1118.00±0.00b0.22±0.06a 3.56±0.09a 3.42c210.77±1.19b 1218.00±0.00b0.21±0.08a 3.58±0.08a 4.15ab249.52±7.31a 1319.50±0.00a0.20±0.05a 3.68±0.18a 4.33a260.74±12.13a 1519.00±0.87a0.22±0.02a 3.60±0.16a 3.95b252.40±1.67a
表3 结果枝留叶量对葡萄果实花苷和花青素含量的影响
Table 3 Effects on anthocyanin content and cyanidin content of berry of leaf amount on bearing branch
mg·L-1
留叶量Leaf amount
日期 Date
7-30 8-128-259-079-20 10-03
花苷Anthocyanin 90.14±0.08a0.16±0.04a0.16±0.07b0.33±0.14b0.24±0.00b0.33±0.14b 110.16±0.09a0.16±0.08a0.24±0.04b0.24±0.14b0.33±0.14b0.33±0.14b 120.16±0.08a0.24±0.14a0.33±0.14b0.33±0.14b0.49±0.25b0.53±0.00b 130.24±0.04a0.33±0.18a0.73±0.24a0.98±0.36ab 1.22±0.51a 1.87±0.82ab 150.33±0.14a0.41±0.17a0.73±0246a 1.14±0.77a 1.30±0.63a 2.20±0.39a
花青素Ayanidin 90.14±0.08b0.14±0.12b0.21±0.11c0.28±0.12c0.35±0.12c0.35±0.13c 110.21±0.11ab0.21±0.04b0.28±0.12c0.35±0.12c0.42±0.22c0.56±0.24c 120.28±0.12ab0.35±0.12ab0.97±0.43b 1.04±0.36b 1.32±0.73bc 1.70±0.00b 130.97±0.48ab 1.67±
1.16ab 1.95±0.43b 1.95±0.43b 2.64±0.64ab 2.64±0.64a 150.70±0.24a 1.11±0.64a 1.13±0.00a 1.14±0.00a 1.95±0.24a 1.95±0.24b
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者之间没有差异显著性,但与9片叶和11片叶处理呈现极显著性差异。
2.4 结果枝留叶量对果实总酚的影响
随着果实发育,总酚含量不断增加。在转期,9片叶处理与其他处理差异显著,其他4个处理的果实总酚含量之间未呈现显著性差异(表4)。着约1个月后,13片和15片叶处理总酚含量增加较快,到完全成熟期,两处理的果实总酚含量分别为0.68、0.55 mg·kg -1,两处理之间未呈现显著性差异,但13片叶处理与其他3个处理之间呈现显著性差异。因此,13片叶留量处理最利于果实总酚含量的积累。
2.5 结果枝留叶量对果实SOD 、POD 含量的影响
转期到完全成熟期不同处理果实的SOD 、POD 活性测定结果表明,SOD 、POD 含量随着果实成熟逐渐升高(图1、图2),从9片增加到13片时,随着叶片保留数增加,果实的SOD 、POD 活性相应增加,当叶片数量到15片时,活性反而降低。其中13片叶处理的果实,在采收前两周果实中的SOD 含
量最高,与其
他处理呈现显著性差异。POD 含量也得到类似的变化趋势,但12片、13片和15片叶处理比9片和11片叶的处理POD 含量成倍增长,13片叶处理在采收前9月21日急剧上升,与其余处理呈现显著性增长。在果实完全成熟采收期,13片叶处理的SOD 平缓上升,而POD 则急剧上升,但均与其它处理呈现显著性增长。因此‘克瑞森无核’葡萄在西昌地区栽培时结果枝保留13片叶时利于果实SOD 、POD 的累积。
3 结论与讨论
结果枝不同叶片留量对‘克瑞森无核’葡萄果实的粒质量、单粒体积、穗质量、果实硬度、可溶性固形物、Vc 、花苷和花青素含量、以及总酚、SOD 、POD 等物质含量均有明显影响,同时对果实外观品相也有影响。本试验中,‘克瑞森无核’葡萄在果实发育期,结果枝保留13片叶时有利于果实膨大,提高果品的可溶性固形物和Vc 含量,增加总酚、SOD 和POD 等抗氧化活性物质含量,还可促进着,提高果皮硬度,提升果品的耐贮运能力。
叶果比是衡量植物库源关系的重要指标[20],调节叶果比,可提高光合利用效率[21]。生产中,结果枝的
表4 结果枝留叶量对葡萄果实总酚含量的影响
Table 4 Effects on total phenol content of berry of leaf amount on bearing branch
mg·kg -1
留叶量Leaf amount
日期 Date
2021-07-30 2021-08-122021-08-252021-09-072021-09-20 2021-10-0390.26±0.00b 0.31±0.02a 0.33±0.01b 0.36±0.02b 0.37±0.05b 0.42±0.01b 110.31±0.01a 0.32±0.02a 0.33±0.04b 0.38±0.03ab 0.39±0.01ab 0.43±0.05b 120.33±0.01a 0.35±0.06a 0.37±0.03b 0.41±0.01a 0.41±0.01ab 0.46±0.05b 130.35±0.05a 0.36±0.04a 0.39±0.02ab 0.42±0.02a 0.45±0.02a 0.68±0.19a 15
0.34±0.01a
0.37±0.02a
0.46±0.07a
0.40±0.03ab
0.42±0.05ab
0.55±
0.09ab
注:不同字母表示不同处理间差异显著(P <0.05),下同Note: Different letters meant significant difference among
different treatments at 0.05 level, the same below
图1 结果枝留叶量对果实SOD 含量变化的影响Figure 1 Effects on berry SOD activities of leaf amount
on bearing branch
图2 结果枝留叶量对果实POD 含量变化的影响Figure 2 Effects on berry POD activities of leaf amount
on bearing branch
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留叶量过少,会影响光合产物积累[22],容易造成果实品质下降[23]。本试验中‘克瑞森无核’葡萄的留叶量为9片时,果实着不好,营养成分和抗氧化活性物质含量低,果实品质一般;当叶果比达13时,果实颜艳丽、外形规整、甜度增加酸度下降,总酚、SOD 和POD等抗氧化活性物质含量上升,品质最好;但叶果比增加至15时,果实各方面的品质指标开始下降。这与和雅妮等[6]在‘巨玫瑰’葡萄上的研究结果一致。不同品种在不同区域有其适宜的叶果比,孟鑫等[24]在‘北红’葡萄上的研究表明,增加叶果比,可提高植株单位叶面积,提高花青素和总酚含量。本试验也表明,适当增大叶果比能提高花青素和总酚的含量。
抗氧化酶SOD、POD是与植物抗逆性密切相关的保护酶,能够清除体内的过氧化氢,消除自由基对器官组织的伤害。本试验表明,随着果实发育,果实的SOD、POD活性逐渐升高,在完全成熟期达到峰值,其中13片和15片叶留量利于SOD和POD活性的提高。果实较高的SOD活性利于葡萄果实保鲜效果和贮藏特性的稳定[25]。本试验果实硬度表明,13片叶留量处理的果实硬度最高,所以SOD、POD等抗氧化物质活性的提高增强了果实的硬度,提升了果品的保鲜和耐贮运性能。
本试验结果还表明,叶果比不是越大越好,‘克瑞森无核’葡萄留叶量从9片增大到13片时可以提高果实花青素、总酚等含量,但增大到15片叶时开始出现下降趋势,这可能与植株营养生长与生殖生长平衡有关。Pastore等[26]的研究也证实一定比例的叶果比利于葡萄果实花青素和酚类物质含量的提高,但不同基因型品种其最佳的叶果比不同。
葡萄生产栽培中,提高葡萄的果实品质,不但要考虑结果枝留叶数量,还要设置合理的植株负载量以及科学的肥水管理等。西昌地区‘克瑞森无核’葡萄产量每667 m2超过3500 kg以上时,极易出现果实不着或着不均匀的现象,同时生理性病害加剧。因此合理控产,采用配套的叶果比和控产提质栽培技术,才能达到提升果实商品性并增加经济效益的目的。
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