嫁接對‘申雅’葡萄生長和果實品質的影響

查 倩,奚曉軍,和雅妮,殷向靜,蔣愛麗

(上海市農業科學院林木果樹研究所∕上海市設施園藝技術重點實驗室,上海 201403)

我國一直使用自根苗進行葡萄繁育,自從發現葡萄根瘤蚜后,開始利用砧穗組合預防根瘤蚜、根結線蟲等危害[1-2]。 目前常用的砧木有SO4、1103C、3309C 等,這些砧木嫁接不同接穗表現的性狀各不相同,選擇合適的砧木嫁接,可以優化葡萄生產,推動葡萄產業的整體發展。 同樣,砧穗組合選配合適,能充分發揮砧木優勢,改進接穗樹勢和品種性狀[3-4],提高經濟效益。

砧木對葡萄生長發育和果實品質有一定影響。 Reynolds 等[4]認為,砧木能提高果實可溶性固形物含量。 嫁接后葡萄樹體大小[4-5]及糖酸含量會產生變化,影響果實香氣成分等[6-8]。 ‘申雅’是上海市農業科學院自主選育的新品系,該品系為中熟、黃綠色、有玫瑰香味,但長勢偏弱,本研究通過分析不同砧穗組合的葡萄生長情況和果實品質差別,旨在篩選出能增強‘申雅’樹勢、提高果實品質的砧穗組合,為葡萄生產提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗在上海市施泉葡萄專業合作社實施,于2017 年3 月定植5 種葡萄砧木(SO4、5BB、3309C、110R、1103P),接穗為‘申雅’。 試驗材料種植于8 m 鋼管大棚,避雨設施栽培,籬架“V”形葉幕整形,配有微噴灌、地膜等設施。 于2019 年和2020 年春季調查萌芽和結果情況,2019 年8 月6 日和2020 年7 月31 日進行果實樣品收集,每個處理隨機采取樹體果穗10 串,選擇每穗上中下果粒,每個處理30 粒果實,進行不同指標的測定和評價。

1.2 試驗方法

1.2.1 萌芽和結果情況調查

在新梢生長階段調查葡萄枝條的萌芽率、結果枝率、結果系數:

萌芽率=(萌芽芽眼數∕芽眼總數) ×100%;

結果枝率=(結果枝總數∕新梢總數) ×100%;

結果系數=花序總數∕結果枝總數。

1.2.2 果實品質測定

取3 穗果實稱取果穗重,取平均值;取10 粒果實稱取單果重,取平均值;可溶性固形物含量利用PAL-1 數顯糖度計(Atago,日本)測定;可滴定酸含量采用氫氧化鈉滴定法測定;糖酸比為可溶性固形物含量和可滴定酸含量的比值。

1.2.3 果實香氣代謝物提取及GC-MS 檢測

葡萄果實中香氣物質的提取采用固相微萃取法,取3 g 整果磨碎,加入3 mL 0.2 mol∕L EDTA、2 mL 20%CaCl2溶液,再加入10 μL 50 μg∕mL 2-辛醇作為內標,渦旋1 min,冰水浴超聲20 min 后,在PME 軌道系統的SPME 循環中40 ℃吸附30 min;取出吸附頭插入氣相色譜進樣口,250 ℃解吸4 min。

GC-MS 分析使用Agilent 7890 氣相色譜系統和5977B 質譜儀。 毛細管色譜柱為DB-Wax(30 m ×0.25 mm×0.25 μm)。 氦氣作為載氣,前進樣口吹掃流量為3 mL∕min,通過色譜柱的氣體流速為1 mL∕min。 初始溫度為40 ℃保持1 min,然后以3 ℃∕min 的速率升至100 ℃,保持0 min;以5 ℃∕min 的速率升至220 ℃,保持0 min;以25 ℃∕min 的速率升至245 ℃,保持4 min。 進樣,傳輸線、離子源和四極桿溫度分別為250 ℃、250 ℃、230 ℃和150 ℃。 在電子撞擊模式下,能量為-70 eV。 質譜數據以Scan∕SIM 模式獲取,范圍為20—400 m∕z,溶劑延遲2.4 min。

參照表1 進行芳香物質定性;以2-辛醇為內標,對芳香物質成分定量分析。 定量分析采用峰面積歸一法。

表1 香氣標準品詳情Table 1 Information of aroma standard products

1.3 數據統計與分析

數據統計和分析采用Excel 2010 和SPSS 18.0 軟件進行,熱圖使用Multiple Experiment Viewer(MeV 4.9.0)軟件繪制。

2 結果與分析

2.1 不同砧穗組合萌芽和結果情況調查

由表2 可知,2019 年‘申雅’∕5BB 的萌芽率最高(67.3%),‘申雅’∕1103P 的萌芽率最低(44.0%);‘申雅’不同砧穗組合結果枝率為41.6%—89.1%,其中‘申雅’∕110R 的結果枝率最高,‘申雅’∕1103P 的結果枝率最低;‘申雅’自根苗結果系數為1.03—1.71,其中‘申雅’∕110R 的結果系數最高,‘申雅’自根苗和‘申雅’∕1103P 的結果系數較低,分別為1.07 和1.03。

2020 年‘申雅’砧穗組合的萌芽率為58. 8%—65. 5%,結果枝率為69. 1%—84. 4%,其中‘申雅’∕110R 和‘申雅’3309C 的結果枝率約為84%,結果系數分別為1.76 和1.73,‘申雅’和‘申雅’∕1103P的結果枝率約為80%,結果系數分別為1.79 和1.82,‘申雅’∕SO4 結果枝率為75.4%,‘申雅’∕5BB 結果枝率僅為69.1%。

‘申雅’∕1103P 在2019 年的萌芽率、結果枝率和結果系數均低于其他組合,但在2020 年無明顯差異,說明不同年份的不同砧穗組合的萌芽和結果情況無一定規律,不同年份之間存在差異可能與樹體養分均衡和氣候有關。

表2 不同砧穗組合萌芽和結果表現Table 2 The germination and fruit setting of different rootstock combinations

2.2 不同砧穗組合果實品質分析

由表3 可知,2019 年,各砧穗組合中,‘申雅’自根苗穗最小,為260 g,其次為‘申雅’∕3309C,穗重為293 g,其他4 個砧穗組合的穗重均在375—408 g;‘申雅’∕3309C 和‘申雅’∕110R 2 個組合的果粒偏小,約為9 g,其他4 個砧穗組合的果粒約為10 g;‘申雅’∕SO4 的果實可溶性固形物含量特別低、糖酸比含量也較低。 此外,‘申雅’自根砧穗小,成熟早,果粒偏黃。

表3 不同砧穗組合果實品質Table 3 Fruit quality of different rootstock combinations

2020 年,各砧穗組合中,‘申雅’自根苗穗最小,為266 g,其次為‘申雅’∕3309C,穗重為268 g,其他4 個砧穗組合的穗重均在272—367 g;‘申雅’以及‘申雅’∕3309C 和‘申雅’∕1103P 2 個組合的果粒偏小,均為7 g 左右,其他4 個砧穗組合的果粒為8 g 左右;‘申雅’∕1103P、‘申雅’∕110R 和‘申雅’∕3309C 的可溶性固形物含量相對較低;砧穗組合的‘申雅’可滴定酸含量明顯高于‘申雅’自根苗。 此外,‘申雅’自根苗香味明顯好于其他砧穗組合。

糖酸比是反映果實風味的重要指標。 總體來說‘申雅’∕110R 的果實糖酸比2 年都比較差;其中‘申雅’∕SO4 的果實糖酸比在2019 年尤其差,說明‘申雅’∕SO4 的果實品質在年份間差異較大;‘申雅’∕5BB糖酸比較穩定。

2.3 不同砧穗組合果實香氣成分分析

由圖1 可見,對葡萄的香氣有貢獻的揮發性化合物有15 種,包括C6 類、酯類、C13 降異戊二烯類及萜烯類,‘申雅’∕1103P 和‘申雅’∕110R 中四大類香氣物質含量明顯低于自根苗和其他苗穗組合。

里那醇為玫瑰香葡萄的特性香味物質,不同年份間各砧穗組合含量不同,但2019 年和2020 年在‘申雅’自根苗和‘申雅’∕5BB 的果實中均表現出較高的含量,與食用評價一致。

圖1 不同砧穗組合果實香氣熱圖Fig.1 The heat map of the aroma in different rootstock combinations

3 討論

不同砧木對‘申雅’的生長結果會產生不同影響。 與自根苗相比,‘申雅’在嫁接后樹體生長勢增強,特別是嫁接5BB 和SO4 砧木后,樹勢明顯增強,果穗明顯增大,但成熟期會延后。 研究表明:樹勢與植株的結實特性密切相關,樹勢強能形成較高的果實產量[9-10],樹勢弱能形成較好的果實品質[11],樹勢過強或過弱均不利于果實生產,保持相對中庸的樹勢對果實生產具有重要意義。 林玲等[12]研究認為,5BB 砧木更適合‘夏黑’的生長及結果,且果實品質優。 李超等[13]研究發現,3309C 能改善‘赤霞珠’的生長狀況,并提高果實品質。 ‘申雅’屬于樹勢較弱品種,可以通過嫁接5BB 和SO4 等砧木改善樹勢。

不同砧木對‘申雅’果實品質影響較大,其主要原因可能與內源激素[14]、根系吸收和運輸養分能力[15]和樹體光合能力[8]有關。 糖酸比和香氣是果實風味的重要感官評價指標之一,本研究發現,‘申雅’∕5BB果實糖酸比較其他砧穗組合高,該砧穗組合果實口感更好。 葡萄果實中香氣物質成分有醛類、醇類、酯類、酮類、萜烯類等[16-17]。 玫瑰香型葡萄品種中主要的揮發性化合物為通過萜烯類代謝途徑合成的里那醇、橙花醇和香葉醇,其中里那醇的感知閾值最低,對葡萄果實的玫瑰香味貢獻值最大[18]。 ‘申雅’屬于玫瑰香型葡萄品種,‘申雅’∕5BB 果實的里那醇含量較其他砧穗組合高。 綜上,‘申雅’∕5BB 具有較穩定、較好的葡萄果實品質,5BB 為‘申雅’最適宜的砧木。