姜福莉,李琛,趙紫蝶,張超,王娜,秦子禹
(河北科技師范學(xué)院園藝科技學(xué)院,河北秦皇島 066004)
無(wú)核葡萄作為鮮食和制干市場(chǎng)的重要組成部分,對(duì)促進(jìn)葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著重要作用。通過(guò)利用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、抗生素誘導(dǎo)有核品種無(wú)核化是實(shí)現(xiàn)無(wú)核葡萄生產(chǎn)的重要途徑[1]。利用該技術(shù)生產(chǎn)的無(wú)核葡萄因漿果成熟早、經(jīng)濟(jì)效益高、市場(chǎng)前景廣闊等優(yōu)點(diǎn)日益受到重視,因此,葡萄無(wú)核化處理方式需要因地制宜,進(jìn)行科學(xué)深入探究[2-3]。
赤霉素(GA3)、氯吡脲(CPPU)和鏈霉素(SM)是葡萄無(wú)核化處理的常用藥劑。有研究表明[4],‘巨峰’和‘京亞’葡萄在花前和盛花期通過(guò)不同濃度的GA3處理,果實(shí)無(wú)核率分別達(dá)到100%和82.3%。Shiozaki等[5]認(rèn)為,外源GA3處理能夠誘導(dǎo)葡萄自由態(tài)多胺的增加從而導(dǎo)致無(wú)核。GA3中混合使用CPPU比GA3單獨(dú)使用對(duì)葡萄果實(shí)膨大效果更為明顯,且品質(zhì)較佳[6]。鏈霉素(SM)是一種常用的植物抗生素,很多研究表明,在進(jìn)行葡萄無(wú)核化處理時(shí),添加SM 200 mg·L-1,誘導(dǎo)效果更佳,并具有緩解穗軸硬化和木質(zhì)化的作用[7-9]。
‘金田藍(lán)寶石’葡萄是以‘秋黑’作母本,‘牛奶’作父本選育出的新品種,具有抗病性強(qiáng)、極豐產(chǎn)的特點(diǎn),是品質(zhì)上等的晚熟葡萄品種。目前,對(duì)于‘金田藍(lán)寶石’葡萄的無(wú)核化處理鮮有報(bào)道。本文通過(guò)探討不同濃度或組合的GA3、CPPU及添加SM對(duì)‘金田藍(lán)寶石’葡萄無(wú)核化處理的效果及影響,以篩選出適宜的無(wú)核化處理藥劑濃度和組合,提高果實(shí)商品性,為科學(xué)使用無(wú)核化藥劑和‘金田藍(lán)寶石’葡萄無(wú)核化生產(chǎn)提供合理的技術(shù)支持和參考依據(jù)。
本試驗(yàn)在昌黎縣施各莊葡萄育種基地進(jìn)行。以8年生的‘金田藍(lán)寶石’葡萄為試材,Y字型籬架整形,株行距0.7 m×3.0 m,南北行向,避雨栽培,行間自然生草,土肥水及病蟲(chóng)害防治按常規(guī)。
供試藥劑:赤霉素(GA3),有效成分20%,美商華侖生物科學(xué)公司生產(chǎn);吡效隆(CPPU),商品名氯吡脲,有效成分99.6%;鏈霉素(SM),有效成分80%,北美農(nóng)大集團(tuán)研發(fā)出品。
選擇樹(shù)勢(shì)中庸、長(zhǎng)勢(shì)一致的植株作為試驗(yàn)株,在花序分離后整形修剪,去除副穗及以下幾個(gè)大分枝。試驗(yàn)設(shè)8個(gè)處理,每個(gè)處理3株樹(shù),以清水為對(duì)照,具體見(jiàn)表1。分兩次處理,第1次處理于盛花期(2022-05-26)使用不同濃度不同組合的GA3、CPPU、SM浸蘸花穗。第2次處理為花后10~14 d(2022-06-09)均用GA325 mg·L-1+CPPU 2 mg·L-1進(jìn)行浸穗,用以膨大果粒。完全隨機(jī)排列,單株小區(qū),重復(fù)3次。
表1 ‘金田藍(lán)寶石’葡萄無(wú)核化處理試驗(yàn)方案Table 1 Test protocol for denuclearization of'Jintian Lanbaoshi' grape
果實(shí)成熟后,進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。
穗梗粗度測(cè)定:各處理隨機(jī)選取3穗果,游標(biāo)卡尺測(cè)定粗度后計(jì)算平均值。
果粒各指標(biāo)測(cè)定:從果穗的上中下部隨機(jī)選取30粒果,測(cè)定粒質(zhì)量、果柄長(zhǎng)度和粗度、果??v橫徑,計(jì)算果形指數(shù)。
果實(shí)硬度測(cè)定:各處理從果穗的上中下部隨機(jī)選取30粒果,采用GY-4型數(shù)顯水果硬度計(jì)測(cè)定。
無(wú)核率統(tǒng)計(jì):各處理隨機(jī)選取100粒果,記錄種子數(shù),統(tǒng)計(jì)無(wú)核率。無(wú)核率(%)=無(wú)核果實(shí)數(shù)/果實(shí)總數(shù)×100
去除果皮,取果肉測(cè)定理化指標(biāo)。使用PHS-3C pH計(jì)來(lái)測(cè)定pH值,手持測(cè)糖儀測(cè)定可溶性固形物,可溶性糖采用蒽酮比色法,還原糖采用3,5-二硝基水楊酸法,可溶性蛋白采用考馬斯亮藍(lán)法[10]。
采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,用Duncan新復(fù)極差法(SSR)進(jìn)行差異顯著性分析。
從表2可以看出,各處理相比CK均能提高‘金田藍(lán)寶石’葡萄的無(wú)核率,但不同處理之間存在差異。其中,處理4效果最好,無(wú)核率達(dá)到了88%;其次是處理7,無(wú)核率為85.33%;處理3無(wú)核率為83.33%。此外,各處理中無(wú)核率最低的為處理8,僅為12.67%,差異顯著。從果實(shí)平均種子數(shù)來(lái)看,各處理均顯著低于CK,其中,處理4的平均種子數(shù)最低,僅為0.14。綜合結(jié)果表明,在盛花期進(jìn)行無(wú)核化處理可以提高‘金田藍(lán)寶石’葡萄的無(wú)核率。
表2 不同處理對(duì)‘金田藍(lán)寶石’葡萄無(wú)核率的影響Table 2 Effects of different treatments on seedlessness rate of 'Jintian Lanbaoshi' grape
從表3可以看出,與CK相比,各處理的果??v徑均有所增長(zhǎng),其中處理3的縱徑最大,且與其他處理呈顯著差異;與CK相比,除處理4、7外其余各處理的橫徑差異不顯著,表明不同處理會(huì)導(dǎo)致果粒形狀發(fā)生不同的變化。從果形指數(shù)來(lái)看,處理6、處理8與CK相比差異不顯著,其他處理與CK相比顯著增加。處理3的果形指數(shù)高于其他處理,差異顯著。
表3 不同處理對(duì)‘金田藍(lán)寶石’葡萄果實(shí)形狀的影響Table 3 Effects of different treatments on fruit shape of 'Jintian Lanbaoshi' grape
穗梗粗度、果梗粗度、粒質(zhì)量、果實(shí)硬度對(duì)葡萄果實(shí)外觀品質(zhì)和商品價(jià)值具有重要影響,因此,這幾個(gè)測(cè)定指標(biāo)是衡量葡萄無(wú)核化處理是否成功的重要因素[11]。從表4可以看出,經(jīng)過(guò)處理后的穗梗粗度、果柄長(zhǎng)度、果柄粗度均高于CK,其中處理7的穗梗粗度最高,達(dá)到了7.12 mm;處理5的果柄長(zhǎng)度最高,達(dá)12.72 mm,其次為處理3;處理1的果柄粗度最高,達(dá)2.67 mm,除處理5以外的所有處理均顯著高于CK;從粒質(zhì)量來(lái)看,各處理相比CK均有提升,但差異并不顯著,其中處理8的粒質(zhì)量最高,達(dá)8.43 g,其次為處理7和處理3;從果實(shí)硬度來(lái)看,最高的為處理7,隨后是處理8、處理4、處理3,而其余各處理與CK間差異不顯著。
從表5可以看出,生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑均不同程度地提高了果實(shí)的可溶性固形物含量,除了處理1、處理3、處理6與CK無(wú)明顯差異外,其他處理均顯著高于CK;從可溶性糖含量看出,各處理與CK相比均有所升高,其中處理3的可溶性糖含量最高;從還原糖可以看出,各處理均有所增加,其中處理1、處理2、處理6、處理7、處理8有較明顯的增加,其余處理與CK相比無(wú)顯著增加;經(jīng)過(guò)處理后的可溶性蛋白含量均有所增加,除處理2、處理8差異不顯著以外,其余處理與CK相比差異顯著;由pH可以看出,處理4、處理8的pH顯著提高。
表5 不同處理對(duì)‘金田藍(lán)寶石’葡萄果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響Table 5 Effects of different treatments on the intrinsic quality of 'Jintian Lanbaoshi' grape
2.5.1 無(wú)核化處理指標(biāo)主成分提取
對(duì)‘金田藍(lán)寶石’葡萄14個(gè)無(wú)核化處理指標(biāo)進(jìn)行主成分分析可知(表6、表7),得到4組主成分。累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到了77.722%,表明這4組主成分信息可以代表無(wú)核化處理指標(biāo)信息。
表6 主成分的特征根和貢獻(xiàn)率Table 6 Eigen values and contribution rate of principal components
表7 無(wú)核化處理評(píng)價(jià)指標(biāo)因子載荷矩陣Table 7 Factor load matrix of evaluation index of seedless indction treatment
2.5.2 主成分綜合得分
由表8可得,‘金田藍(lán)寶石’無(wú)核化處理中,處理3綜合得分最高,表明盛花期使用GA375 mg·L-1,花后10~14 d使用GA325 mg·L-1+CPPU 2 mg·L-1,對(duì)‘金田藍(lán)寶石’葡萄綜合品質(zhì)提升效果最好。
表8 不同處理綜合得分及排名Table 8 Comprehensive scores and rankings for different treatments
‘金田藍(lán)寶石’葡萄作為優(yōu)質(zhì)晚熟品種,通過(guò)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)提高果實(shí)無(wú)核率及果實(shí)商品價(jià)值具有重要意義。不同濃度的GA3和CPPU組合均可以不同程度地誘導(dǎo)‘金田藍(lán)寶石’葡萄無(wú)核化。一般情況下,首次處理誘導(dǎo)無(wú)核,第二次處理則是促使果實(shí)膨大,而首次處理時(shí)期是控制無(wú)核化的關(guān)鍵。處理過(guò)早或過(guò)晚,都不能達(dá)到理想的效果[12-13]。在本試驗(yàn)中,花后使用GA325 mg·L-1+CPPU 2 mg·L-1的一次處理無(wú)核率僅為12.67%,而首次在盛花期用GA325 mg·L-1+SM 200 mg·L-1,然后在花后10~14 d用GA325 mg·L-1+CPPU 2 mg·L-1處理時(shí)無(wú)核率最高,達(dá)到了88%。葡萄無(wú)核化的常用藥劑以GA3為主劑,以CPPU、SM等為輔助,單獨(dú)用GA3處理的無(wú)核效果往往是不理想的,這與張萌等[14]的報(bào)道一致。首次處理為25 mg·L-1GA3時(shí),‘金田藍(lán)寶石’葡萄的無(wú)核率達(dá)到了50.67%;趙佳等[15]用25 mg·L-1GA3處理‘著色香’果實(shí)時(shí),無(wú)核率較低,僅為22%;而季晨飛等[16]用12.5 mg·L-1GA3對(duì)‘紅寶石玫瑰’葡萄進(jìn)行無(wú)核化處理時(shí),無(wú)核率達(dá)到100%,這表明不同葡萄品種對(duì)于GA3的敏感程度有所差異。
萬(wàn)惠民等[17]研究認(rèn)為,GA3濃度越大,果??v橫比就越大。本試驗(yàn)中,隨著GA3濃度的增加,‘金田藍(lán)寶石’葡萄的果粒也隨之變長(zhǎng),當(dāng)GA3濃度為75 mg·L-1時(shí),果??v橫比最大。經(jīng)處理后‘金田藍(lán)寶石’葡萄的粒質(zhì)量均高于對(duì)照,這與前人對(duì)于GA3+CPPU混合使用具有膨大果粒的結(jié)果一致[18]。周進(jìn)華[19]認(rèn)為,CPPU雖然能夠提高果實(shí)的外觀質(zhì)量,但濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致果梗嚴(yán)重增粗和木栓化。本試驗(yàn)表明,經(jīng)處理后葡萄的穗梗粗度均高于對(duì)照,當(dāng)CPPU的濃度為4 mg·L-1時(shí),穗梗粗度達(dá)到最高值;不同組合不同濃度的調(diào)節(jié)劑處理均可增加‘金田藍(lán)寶石’的果實(shí)硬度,提高了果實(shí)品質(zhì)。
有研究表明,施用GA3對(duì)‘夏黑’葡萄的可溶性固形物含量無(wú)明顯影響[20]。本試驗(yàn)中,不同濃度的GA3+CPPU處理均能在不同程度上提高‘金田藍(lán)寶石’葡萄的可溶性固形物含量,這可能是試驗(yàn)材料和研究環(huán)境差異造成;同時(shí),所有處理均提高了‘金田藍(lán)寶石’葡萄果實(shí)的可溶性蛋白含量,且在GA3濃度不變的情況下,隨著CPPU濃度的升高,可溶性蛋白含量及pH值也隨之升高。
本試驗(yàn)使用GA3、CPPU、SM對(duì)‘金田藍(lán)寶石’葡萄進(jìn)行無(wú)核化處理,分析了各處理對(duì)穗梗粗度、果粒大小、果實(shí)硬度、果形指數(shù)以及內(nèi)在品質(zhì)的影響。綜合無(wú)核化試驗(yàn)效果,第一次在盛花期使用GA375 mg·L-1,第二次在花后10~14 d使用GA325 mg·L-1+CPPU 2 mg·L-1時(shí)可以在不降低果實(shí)品質(zhì)的情況下達(dá)到無(wú)核的目的,可在‘金田藍(lán)寶石’葡萄無(wú)核化生產(chǎn)中參考應(yīng)用。