Взаимодействие гиббереллина и нитрата калия, а также влияние источника пыльцы на физико-химические свойства винограда.

У столового винограда, включая женский сорт Сиах-э-Самаркханди, морфология грозди и размер плода имеют решающее значение. Однако выращивание этого сорта сталкивается с рядом проблем, таких как опадение ягод и карликовые плоды, что приводит к снижению урожайности и рыночной стоимости. Опадение ягод является серьезной проблемой для сорта Сиах-э-Самаркханди. Поэтому в данном исследовании изучалось влияние 0, 30, 60 и 90 мг/л⁻¹ ГК₃ и 0 и 1,5% КОЕ₃ на опыление сорта Сиах-э-Самаркханди в условиях открытого и контролируемого опыления. Кроме того, в другом эксперименте оценивалось влияние источников пыльцы (сорта Сиах-э-Шираз, Аскари, Ротаби, Ришбаба и Аатабаки) на опыление сорта Сиах-э-Самаркханди. Результаты показали, что, за исключением сорта Атабаки, пыльца других сортов улучшила урожайность как ягод, так и гроздей у ​​сорта Сиах-э-Самаркханди. В целом, комбинация 30 мг/лгиббереллин (GA₃)Наиболее значительное стимулирующее воздействие на качество и урожайность ягод и гроздей оказал нитрат калия (KNO₃) в концентрации 1,5%.
Этот сорт особенно важен в Иране и провинции Фарс благодаря своей свежести и высокому содержанию антоцианов. Виноград сорта Сиах-е-Самаркханди произрастает в засушливом климате, где среднее количество осадков колеблется от 300 до 450 мм в разных регионах провинции. Поскольку внешний вид грозди и размер ягод имеют решающее значение для свежести, существует ряд проблем, таких как непостоянный размер ягод, низкое качество гроздей и малое количество ягод в грозди (из-за опадания плодов), что снижает урожайность.³ Экстракт съедобных виноградных косточек может оказывать различное биологическое воздействие, в том числе действовать как природный антиоксидант, консервант и стерилизатор пищевых продуктов, предотвращая тем самым загрязнение продуктов питания вредными микроорганизмами.

Что касается совместимости сортов винограда, большинство сортов самосовместимы и самоопыляются. Оплодотворение в замкнутой флоре является распространенным явлением у винограда. Хотя есть исключения, они редки; некоторые сорта самонесовместимы. На урожайность и качество плодов влияют многие факторы. Одним из фундаментальных факторов является репродуктивная биология сорта винограда. Полное развитие цветочных органов и производство подходящей пыльцы с высокой всхожестью необходимы для обеспечения фертильности. Всхожесть пыльцы зависит от сорта, условий питания и факторов окружающей среды, а оптимальные условия для прорастания пыльцы варьируются.
Использование гиббереллина в свежем бессемянном винограде может увеличить размер ягод во время завязывания плодов. 8.
Учитывая высокий уровень выращивания винограда, поиск подходящих решений для улучшения его качества имеет решающее значение. Были проведены обработки пыльцы таких сортов, как Сиах-э-Шираз и других, поскольку эти обработки привели к получению пыльцевых зерен с высокой всхожестью (данные не приводятся). Размещение этих пыльцевых зерен (здоровые пыльцевые зерна являются богатым источником ауксина и ГА3) на пестике сорта Сиах-э-Самаркханди и их прорастание стимулирует рост завязи, что приводит к синтезу большего количества этих гормонов и, в конечном итоге, к формированию плода. Наличие здоровых пыльцевых зерен в плоде приводит к образованию здоровых семян (рисунки 1А-Ф). Основная цель этого эксперимента заключалась в исследовании причин растрескивания плодов винограда и эффективности таких обработок, как взаимодействие гиббереллина (ГА3) и нитрата калия (KNO3), а также перекрестное опыление, в предотвращении или смягчении этой проблемы у сорта винограда Сиах-э-Самаркханди.
Данный эксперимент проводился в течение двух лет (2021-2022) на коммерческом богарном винограднике в деревне Хорал, к северо-западу от Шираза, Иран (35 км к северо-западу от Шираза, 29°57′ с.ш., 52°14′ ю.ш.). Регион имеет мягкий, прохладный климат со среднегодовым количеством осадков 450 мм и глинисто-суглинистую почву. Виноградные лозы были высажены на расстоянии 3,5 метра друг от друга в рядах и 4 метра между отдельными лозами. Виноградник не орошался (богарное земледелие). Сбор растительного материала соответствовал соответствующим институциональным, национальным и международным руководящим принципам и правилам и был разрешен коммерческим садоводческим предприятием в сотрудничестве с Ширазским университетом.
В первом и втором экспериментах использовался факторный дизайн, основанный на рандомизированном блочном плане, и они были повторены четыре раза.
Третий эксперимент включал перекрестное опыление (контролируемое опыление) сорта Siah-e-Samarghandi с использованием пыльцы пяти сортов (Rotabi, Rishbaba, Askari, Atabaki и Siah-e-Shiraz). Пыльца сорта Siah-e-Samarghandi использовалась для самоопыления этого сорта и служила контролем в этом эксперименте.
В период цветения каждого сорта винограда «Сиах-э-Самарханди» пыльцу этих сортов наносили на четыре выбранных соцветия. За один-три дня до цветения выбранные соцветия помещали в бумажные пакеты. В пакеты помещали 25% цветков опыляющего сорта. Через 10-14 дней после цветения все бумажные пакеты с соцветий удаляли.
После созревания плодов (содержание растворимых сухих веществ ≥16%) урожайность винограда измеряли индивидуально. Затем восемь гроздей (четыре упакованные, остальные не упакованные) случайным образом отбирали с четырех сторон лозы и доставляли в физиологическую лабораторию кафедры садоводства факультета сельского хозяйства Ширазского университета, Иран, для количественной и качественной характеристики.
Коэффициент завязывания плодов рассчитывается по следующей формуле путем подсчета количества цветков за 10 дней до цветения и количества ягод, образовавшихся через 10 дней после цветения.
В первых двух экспериментах из каждой грозди случайным образом отбирали по 10 ягод; в третьем эксперименте отбирали 50 ягод. Подсчитывали количество семян в каждой ягоде и рассчитывали среднее количество семян на ягоду в каждой группе обработки.
Для определения фенольных соединений экстракт фруктового сока разбавляли в соотношении 1:1 80% метанолом. Затем 100 мкл этанольного экстракта смешивали с 400 мкл фосфатного буфера и 2,5 мл реактива Фолина-Циокалтеу (Sigma-Aldrich). Через 1 минуту к смеси добавляли 2 мл 7,5% раствора карбоната натрия, и образец инкубировали при 25°C в течение 5 минут. Затем измеряли поглощение при 760 нм с помощью спектрофотометра (BioTek Instruments, Inc., США). Результаты выражены в миллиграммах галловой кислоты на 100 г свежей массы, при этом использовалась галловая кислота.^asстандарт.
Содержание антоцианов определяли методом дифференциального pH с использованием двух разных буферов: 25 мМ KCl-буфера при pH 1,0 и 0,4 М ацетатного буфера натрия при pH 4,5. Каждый образец инкубировали в обоих буферах в течение 15 минут, после чего измеряли поглощение при 510 нм и 700 нм, с пятью повторами для каждого образца. Общее содержание антоцианов определяли по методу Сабира и др.
Антиоксидантная активность^{было определено}с использованием метода 1,1-дифенил-2-тринитрофенилгидразина (DPPH). Конкретный метод заключался в следующем: 100 мл фруктового сока разбавляли метанолом и водой в соотношении 1:100. Затем экстракт смешивали с 2 мл 0,1 мМ раствора DPPH в метаноле. Через 30 минут измеряли поглощение полученного раствора при 517 нм с помощью УФ-спектрофотометра Cecil 2010. В качестве контроля использовали поглощение свободных радикалов DPPH без экстракта. Антиоксидантную активность рассчитывали по следующей формуле:
В этом эксперименте использовался полностью рандомизированный дизайн, повторенный три раза (каждое повторение содержало четыре кластера). Данные анализировались с помощью программного обеспечения SAS 9.1, а для сравнения средних значений использовался критерий Тьюки при уровне значимости 0,05. Тепловые карты кластеров были сгенерированы с помощью программного обеспечения R для многомерного анализа.
По сравнению с вариантом самоопыления (14,97%), значение TSS при перекрестном опылении в варианте Атабаки составило 16,93%, что является существенной разницей. Между другими вариантами обработки и вариантом самоопыления существенных различий не наблюдалось (Рисунок 4B).
Наибольшая антиоксидантная активность наблюдалась при самоопылении (55,78%), а наименьшая — при опылении пыльцой атабаки (18,88%) и пыльцой аскари (31,54%). Другие варианты обработки существенно не отличались от контрольной группы.