2種架式下紅地球葡萄果實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)

以紅地球為試材，研究栽培架式對葡萄果實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”型架下紅地球葡萄果實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。可見，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

果實品質(zhì)包括內(nèi)在與外觀2個方面。色澤是果實外觀的重要表現(xiàn)，含糖量則是果實內(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、高效益等優(yōu)點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)較美國進(jìn)口的差等問題，有關(guān)南方歐亞種葡萄果實著色以及發(fā)育過程中糖積累的調(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］，通過比較不同架式栽培下紅地球果實外觀品質(zhì)特別是色澤的形成以及對果實糖積累的影響，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)控果實的品質(zhì)打下基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于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型改良而來的單十字 “飛鳥”型架 (Ⅰ)與雙十字 “V”型架［3］(Ⅱ)下長勢良好、均勻一致的紅地球葡萄樹為試材 (圖1)，在盛花期 (5月6－8日)選取開花一致的花序掛牌，從盛花后60 d(7月8日)開始，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)取樣直至果實成熟，每次從同一株樹上6～7個果穗的上中下3個部位采摘大小均勻的果實，幼果期取25個果，膨大以后每時期取15個果，用冰盒帶回實驗室，剝?nèi)」す赓A于－20℃冰箱中備用。

1.2 測定方法

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

果皮花色素苷含量的測定，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，紫外可見分光光度計分別測定D530、D600，計算花色素苷含量;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); 流動相A:10%甲酸;流動相B:乙腈;洗脫條件:梯度洗脫，0～13 min，流動相B從0% ～20%，13～20 min，流動相 B從 20% ～30%;流速:1 mL·min－1;檢測器:2487UV檢測器，花色素糖苷標(biāo)樣 (Delphinidin、 Cyanidin、 Petunidin、 Pelargoni-din、Peonidin、Malvidin-3-O-glucoside， 簡 稱 Dp、Cy、Pt、Pg、Pn、Mv) 購自挪威 Polyphenols Lab.和葡萄牙波爾圖大學(xué)An dra de提供。

果實中糖含量與組份用HPLC法測定。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針頭濾膜過濾。取20 μL濾液用高效液相色譜 (Waters 1525 HPLC，USA)測定含糖量。色譜柱:Sugar-PakT M 1色譜柱，6.5 mm×300 mm;柱溫:90℃;流動相:H2O;流速:0.6 mL·min－1;檢測器:Waters 2414示差折光檢測器;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，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。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，至成熟時栽培架式Ⅰ下葡萄果皮總?cè)~綠素含量相對較高。類胡蘿卜素含量總體基本也呈下降趨勢，在成熟過程中兩者間變化幅度較小，基本保持一致。花色素苷。從不同時期 (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 不同栽培架式對果皮葉綠素與類胡蘿卜素含量變化的影響

圖3 不同時期葡萄果皮花色素苷的高效液相色譜

圖4可見，7月18日后紅地球果皮花色素苷含量開始逐漸上升，8月7日后呈迅速上升變化，至成熟時達(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生長的含量大大增加，前者成熟時果實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，成熟時兩者含量分別提高了3.8和2.8倍。

圖4 不同栽培架式對果皮花色素苷含量變化的影響

2.2 紅地球葡萄果實糖積累比較

葡萄果實中主要積累蔗糖、葡萄糖和果糖。從圖5可知，在果實成熟過程中，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”型架下果實7月18日前己糖上升速度明顯快于雙十字“V”型架果實，之后兩者間趨勢大致相同，成熟時栽培架式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，果實成熟時晝夜溫差小，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)相對含量高于棚架，而酮醛類物質(zhì)和萜類物質(zhì)相對含量低于棚架。本試驗通過設(shè)施架式研究結(jié)果表明不同栽培架式對葡萄果實著色和糖積累這兩方面具有一定的影響。

圖5 不同栽培架式對紅地球果肉中糖積累的影響

果實顏色表現(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、改善果實品質(zhì)與色澤［9］;赤霞珠葡萄通過對雙臂籬架結(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］。套袋試驗結(jié)果表明光照對果實著色至關(guān)重要［11］。我們采用的單十字“飛鳥”型架通風(fēng)透光好，平衡營養(yǎng)生長和生殖生長，試驗結(jié)果表明有利于花色素苷的合成，果實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)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中起著信號分子的作用。除遺傳因子決定外，葡萄果實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，進(jìn)入始花期和豐產(chǎn)期早，坐果率高、落果率低、果實酸低糖高［12］。本試驗栽培架式下，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”型果糖/葡萄糖的比值由0.95升高到了1.05，可見其中增加的為果糖，果實變甜。可見，不同栽培架式能夠影響果實著色，改變葡萄果實中糖的積累與糖分的構(gòu)成比例，改變果實甜度，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”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 (nkcytx-30-14);院重點推廣項目;浙江省農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化項目 (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)