2種架式下紅地球葡萄果實(shí)著色與糖積累的比較

程建徽，魏靈珠，李 琳，袁金波，吳 江

(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 園藝研究所，浙江 杭州 310021)

2種架式下紅地球葡萄果實(shí)著色與糖積累的比較

程建徽，魏靈珠，李 琳，袁金波，吳 江

(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 園藝研究所，浙江 杭州 310021)

以紅地球?yàn)樵嚥?，研究栽培架式?duì)葡萄果實(shí)著色與糖積累的影響，結(jié)果表明，在高、寬、垂T型改良型“飛鳥(niǎo)”型架下紅地球葡萄果實(shí)的花色素苷合成大大增加，HPLC分析表明芍藥素糖苷(Pn-3-O-glucosi de)和矢車菊素糖苷(Cy-3-O-glucosi de)顯著增加，分別較“V”型架式下提高3.8，2.8倍，差異極顯著，促進(jìn)葡萄著色，果肉中己糖含量達(dá)到140.4 mg·g－1，其中增加的為果糖，果糖/葡萄糖的比值由0.95升高到了1.05，甜度指數(shù)增加?？梢?jiàn)，高濕弱光的南方地區(qū)紅地球葡萄設(shè)施生產(chǎn)栽培飛鳥(niǎo)型架式更有利于提高果品質(zhì)量。

栽培架式;紅地球;著色;糖積累

果實(shí)品質(zhì)包括內(nèi)在與外觀2個(gè)方面。色澤是果實(shí)外觀的重要表現(xiàn)，含糖量則是果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)優(yōu)劣的主導(dǎo)因素［1］。除遺傳因子決定外，還受土壤、氣候條件以及栽培技術(shù)的影響，其中適宜架式的選擇已經(jīng)成為生產(chǎn)上提高產(chǎn)量與改善品質(zhì)的有效措施。

近年來(lái)隨著避雨等設(shè)施栽培技術(shù)的推廣，歐亞種葡萄 (Vitis viniferaL.)以其高品質(zhì)、耐貯運(yùn)、高效益等優(yōu)點(diǎn)在南方得到了迅速發(fā)展。紅地球葡萄成為南方繼巨峰、藤稔之后的第3代歐亞種葡萄主栽品種。但由于南方高溫多濕弱光的氣候條件，紅地球葡萄存在著色不良、品質(zhì)較美國(guó)進(jìn)口的差等問(wèn)題，有關(guān)南方歐亞種葡萄果實(shí)著色以及發(fā)育過(guò)程中糖積累的調(diào)控專題研究較少。因此，在研究南方歐亞種葡萄著色與糖積累規(guī)律基礎(chǔ)上［2］，通過(guò)比較不同架式栽培下紅地球果實(shí)外觀品質(zhì)特別是色澤的形成以及對(duì)果實(shí)糖積累的影響，旨在為南方歐亞種葡萄的高品質(zhì)設(shè)施栽培提供技術(shù)支撐，為科學(xué)調(diào)控果實(shí)的品質(zhì)打下基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2007－2009年在浙江省農(nóng)科院園藝所海鹽示范基地進(jìn)行。選取高、寬、垂 T型改良而來(lái)的單十字 “飛鳥(niǎo)”型架 (Ⅰ)與雙十字 “V”型架［3］(Ⅱ)下長(zhǎng)勢(shì)良好、均勻一致的紅地球葡萄樹(shù)為試材 (圖1)，在盛花期 (5月6－8日)選取開(kāi)花一致的花序掛牌，從盛花后60 d(7月8日)開(kāi)始，每隔10 d(即7月18日、7月28日、8月7日、8月17日、8月27日)取樣直至果實(shí)成熟，每次從同一株樹(shù)上6～7個(gè)果穗的上中下3個(gè)部位采摘大小均勻的果實(shí)，幼果期取25個(gè)果，膨大以后每時(shí)期取15個(gè)果，用冰盒帶回實(shí)驗(yàn)室，剝?nèi)」す赓A于－20℃冰箱中備用。

1.2 測(cè)定方法

果皮葉綠素及類胡蘿卜素用80%丙酮提取，紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)分別測(cè)定D663、D645、D440，分別計(jì)算總?cè)~綠素及類胡蘿卜素含量。

果皮花色素苷含量的測(cè)定，參照 Pirie等［4］方法進(jìn)行。用分析天平分別準(zhǔn)確稱取葡萄果皮混合樣品0.5～1 g，加1%HCl甲醇混合提取，直至顏色變白，5 000g離心10 min，定容到25 mL，紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)分別測(cè)定D530、D600，計(jì)算花色素苷含量;花色素苷的組分用反相HPLC法［5］，色譜柱:Symmetry C18(4.6 m × 150 mm，5 μm); 流動(dòng)相A:10%甲酸;流動(dòng)相B:乙腈;洗脫條件:梯度洗脫，0～13 min，流動(dòng)相B從0% ～20%，13～20 min，流動(dòng)相 B從 20% ～30%;流速:1 mL·min－1;檢測(cè)器:2487UV檢測(cè)器，花色素糖苷標(biāo)樣 (Delphinidin、 Cyanidin、 Petunidin、 Pelargoni-din、Peonidin、Malvidin-3-O-glucoside， 簡(jiǎn) 稱 Dp、Cy、Pt、Pg、Pn、Mv) 購(gòu)自挪威 Polyphenols Lab.和葡萄牙波爾圖大學(xué)An dra de提供。

果實(shí)中糖含量與組份用HPLC法測(cè)定。準(zhǔn)確稱取葡萄果皮、果肉混合樣品，加少量活性炭，80%乙醇提取，研磨勻漿，75℃浸提脫色15 min，過(guò)濾定容。40℃水浴條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，超純水溶解。取0.5 mL樣液用Waters Oasis HLB小柱進(jìn)行固相萃取，0.45 μm針頭濾膜過(guò)濾。取20 μL濾液用高效液相色譜 (Waters 1525 HPLC，USA)測(cè)定含糖量。色譜柱:Sugar-PakT M 1色譜柱，6.5 mm×300 mm;柱溫:90℃;流動(dòng)相:H2O;流速:0.6 mL·min－1;檢測(cè)器:Waters 2414示差折光檢測(cè)器;Waters BreezeT M軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析。

圖1 葡萄的2種架型

2 結(jié)果與分析

2.1 紅地球葡萄著色比較

葉綠素與類胡蘿卜素。從圖2可見(jiàn)，2種栽培架式下南方歐亞種葡萄紅地球果皮總?cè)~綠素含量總體均呈下降趨勢(shì)。在型架Ⅰ下，7月28日前總?cè)~綠素含量下降較Ⅱ栽培架式快，以后速度減緩，2種架式下果皮中葉綠素含量變化基本保持同步，至成熟時(shí)栽培架式Ⅰ下葡萄果皮總?cè)~綠素含量相對(duì)較高。類胡蘿卜素含量總體基本也呈下降趨勢(shì)，在成熟過(guò)程中兩者間變化幅度較小，基本保持一致?；ㄉ剀铡牟煌瑫r(shí)期 (花后70，80和110 d)的高效液相色譜分析 (圖3)表明，在南方高濕弱光氣候設(shè)施栽培條件下，葡萄果皮中含有花色素苷的多種衍生物，主要以單糖苷類為主，單糖苷中又以芍藥素糖苷 (Pn)和矢車菊素糖苷 (Cy)占多數(shù)，約占總花色素苷的80%。

圖2 不同栽培架式對(duì)果皮葉綠素與類胡蘿卜素含量變化的影響

圖3 不同時(shí)期葡萄果皮花色素苷的高效液相色譜

圖4可見(jiàn)，7月18日后紅地球果皮花色素苷含量開(kāi)始逐漸上升，8月7日后呈迅速上升變化，至成熟時(shí)達(dá)到最高，在架式Ⅰ下，紅地球果皮花色素苷含量呈線性上升變化，較栽培架式Ⅱ生長(zhǎng)的含量大大增加，前者成熟時(shí)果實(shí)果皮總花色素苷含量是后者的2.5倍，栽培較Ⅱ芍藥素糖苷和矢車菊素糖苷含量均有所增加，以芍藥素糖苷增加為主，成熟時(shí)兩者含量分別提高了3.8和2.8倍。

圖4 不同栽培架式對(duì)果皮花色素苷含量變化的影響

2.2 紅地球葡萄果實(shí)糖積累比較

葡萄果實(shí)中主要積累蔗糖、葡萄糖和果糖。從圖5可知，在果實(shí)成熟過(guò)程中，歐亞種葡萄紅地球果肉中蔗糖積累低，己糖 (葡萄糖、果糖)積累高，成熟時(shí)己糖含量占總糖98%以上。2種栽培架式下，蔗糖含量變化相似，己糖含量變化有所不同，單十字“飛鳥(niǎo)”型架下果實(shí)7月18日前己糖上升速度明顯快于雙十字“V”型架果實(shí)，之后兩者間趨勢(shì)大致相同，成熟時(shí)栽培架式Ⅰ下果肉果糖含量達(dá)到72.0 mg·g－1，比雙十字 “V”型架提高9.5%，己糖組分果糖/葡萄糖的比值由0.95升高到了1.05，甜度指數(shù)增加 (果糖甜度最高，相當(dāng)于蔗糖的1.8倍，葡萄糖的3倍)，果實(shí)增甜。

3 小結(jié)與討論

南方氣候雨熱同季，設(shè)施內(nèi)光照又不足，果實(shí)成熟時(shí)晝夜溫差小，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果品更要重視栽培措施應(yīng)用，趙新節(jié)等［6］研究發(fā)現(xiàn)架式對(duì)玫瑰香葡萄揮發(fā)性物質(zhì)積累有影響，籬架葡萄成熟后期酯類物質(zhì)相對(duì)含量高于棚架，而酮醛類物質(zhì)和萜類物質(zhì)相對(duì)含量低于棚架。本試驗(yàn)通過(guò)設(shè)施架式研究結(jié)果表明不同栽培架式對(duì)葡萄果實(shí)著色和糖積累這兩方面具有一定的影響。

圖5 不同栽培架式對(duì)紅地球果肉中糖積累的影響

果實(shí)顏色表現(xiàn)具有數(shù)量效應(yīng)，果色的形成與葉綠素、類胡蘿卜素、花色素苷等物質(zhì)含量相關(guān)，同時(shí)還受酚類物質(zhì)、類黃酮等次生代謝物質(zhì)的影響，其最終表現(xiàn)是各種色素共同作用的結(jié)果［7］。紅色類型果實(shí)著色的程度是由花色素苷的種類、數(shù)量與空間分布決定的［8］，花色素苷是植物體內(nèi)的類黃酮類次生代謝物質(zhì)，常見(jiàn)的有矢車菊素糖苷、飛燕草素糖苷、錦葵色素糖苷、天竺葵素糖苷、芍藥素糖苷與矮牽牛素糖苷等6類［5］。本試驗(yàn)HPLC分析發(fā)現(xiàn)成熟紅地球葡萄果皮中含有花色素苷的多種衍生物，以芍藥色素-3-葡萄糖苷含量最多，其次矢車菊素-3-葡萄糖苷，這兩類色素致使果實(shí)呈現(xiàn)紅色，因此控制這兩類花色素苷積累就有利于調(diào)控紅地球的果實(shí)著色。在伊犁河谷地區(qū)紅地球葡萄籬架、棚架、棚籬架調(diào)查結(jié)果表明，1～4年生以籬架栽培為主，第4年后改造為棚籬架栽培，有利于提高紅地球葡萄產(chǎn)量、改善果實(shí)品質(zhì)與色澤［9］;赤霞珠葡萄通過(guò)對(duì)雙臂籬架結(jié)構(gòu)改造，將傳統(tǒng)的“U”字型改造為“V”字型，達(dá)到改善架面通風(fēng)透光條件，可溶性固形物含量和花青苷含量提高，著色好［10］。套袋試驗(yàn)結(jié)果表明光照對(duì)果實(shí)著色至關(guān)重要［11］。我們采用的單十字“飛鳥(niǎo)”型架通風(fēng)透光好，平衡營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)，試驗(yàn)結(jié)果表明有利于花色素苷的合成，果實(shí)的總花色素苷含量大大增加，顯著促進(jìn)葡萄著色，提高商品性能。

含糖量不僅左右著果實(shí)風(fēng)味的好差，作為類胡蘿卜素、維生素、色素和芳香物質(zhì)等合成的基礎(chǔ)原料，參與新陳代謝底物、能量供給，而且在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中起著信號(hào)分子的作用。除遺傳因子決定外，葡萄果實(shí)糖的積累也受到外界環(huán)境因子的調(diào)控。雙臂籬架架式由“U”字改為“V”字結(jié)構(gòu)能提高赤霞珠葡萄果實(shí)可溶性固形物含量［10］。山葡萄雙紅、雙優(yōu)和左優(yōu)紅采用籬架和棚架建園株行距0.75 m×2.5～3.0 m的樹(shù)，進(jìn)入始花期和豐產(chǎn)期早，坐果率高、落果率低、果實(shí)酸低糖高［12］。本試驗(yàn)栽培架式下，成熟紅地球葡萄果肉中己糖含量分別是140.4，135.0 mg·g－1，差異不大，但在單十字“飛鳥(niǎo)”型果糖/葡萄糖的比值由0.95升高到了1.05，可見(jiàn)其中增加的為果糖，果實(shí)變甜?？梢?jiàn)，不同栽培架式能夠影響果實(shí)著色，改變葡萄果實(shí)中糖的積累與糖分的構(gòu)成比例，改變果實(shí)甜度，高濕弱光的南方地區(qū)紅地球葡萄設(shè)施栽培采用單十字“飛鳥(niǎo)”型架式有利于提高果品內(nèi)在質(zhì)量。

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S 663.1

A

0528-9017(2011)03-0504-04

文獻(xiàn)著錄格式:程建徽，魏靈珠，李琳，等.2種架式下紅地球葡萄果實(shí)著色與糖積累的比較［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011(3):504－508.

2011-03-12

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng) (nkcytx-30-14);院重點(diǎn)推廣項(xiàng)目;浙江省農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目 (2009D70054)

程建徽 (1979－)，男，安徽黃山人，主要從事葡萄的品種選育與品質(zhì)改良研究工作。

注:吳江系通信作者。E-mail:nkywj@126.com。

(責(zé)任編輯:夏起洲)