不同外源調(diào)節(jié)物質(zhì)對克瑞森無核葡萄果實(shí)著色及品質(zhì)的影響

姚會東， 閆威姣， 李宏業(yè)， 李 輝， 郭西智， 孫軍利， 陳錦永， 趙寶龍

(1.特色果蔬栽培生理與種質(zhì)資源利用兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆石河子 832003；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所，河南鄭州 450009； 3.石河子工程技術(shù)學(xué)院，新疆石河子832011)

克瑞森無核葡萄，屬晚熟歐亞品種，1983年培育而成，在1999年引入我國[1]。其果實(shí)呈橢圓形，顏色艷麗、果肉多汁、酸甜可口，具有抗病性強(qiáng)、產(chǎn)量高等特點(diǎn)，深受消費(fèi)者和農(nóng)戶的喜愛。果實(shí)色澤是判斷果實(shí)品質(zhì)優(yōu)良的重要指標(biāo)之一，但在實(shí)際生產(chǎn)中由于外部環(huán)境、栽培技術(shù)等各種內(nèi)部和外部因素導(dǎo)致克瑞森無核葡萄顏色不均，嚴(yán)重影響果實(shí)品質(zhì)和商品價值。在生產(chǎn)中，除了加強(qiáng)栽培技術(shù)、肥料和水管理，使用套袋和反光膜等技術(shù)手段外[2]，在生產(chǎn)上使用植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)是改善葡萄著色常用的方式之一。研究發(fā)現(xiàn)，5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid，簡稱ALA)、蕓薹素內(nèi)酯(brassinolide，簡稱BR)和脫落酸(abscisic acid，簡稱ABA)在促進(jìn)巨峰、玫瑰香、夏黑等葡萄品種果實(shí)著色及改善品質(zhì)方面效果顯著。陳錦永等研究表明，經(jīng)過外源ABA處理后的巨峰葡萄其著色指數(shù)、可溶性固形物含量和總糖含量明顯增加，可滴定酸含量顯著降低，有效提升了葡萄風(fēng)味，加速葡萄成熟與轉(zhuǎn)色，且能防止果穗掉粒和果肉軟化[3-5]。Sandhu等研究表明，外源 ABA 提高了葡萄的抗氧化能力、花青素和酚含量，促進(jìn)了葡萄著色[6]。馬煥普等研究結(jié)果表明，外源BR能提高葡萄果實(shí)中花色苷和可溶性固形物的含量，提升果實(shí)著色，使果實(shí)成熟期提前[7-8]。目前，關(guān)于ALA、BR和ABA的克瑞森無核葡萄果實(shí)著色的報道很少，本研究以克瑞森無核葡萄為試材，研究不同濃度ABA、BR和ALA對葡萄著色及果實(shí)品質(zhì)提升的效果，旨在為生產(chǎn)中合理選擇外源物質(zhì)，促進(jìn)葡萄著色和改善果實(shí)品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2021年在新疆維吾爾巴音郭楞蒙古自治州和靜縣兵團(tuán)223團(tuán)園六連進(jìn)行，氣候類型屬于中溫帶大陸性氣候，光熱條件充足，無霜期長，土壤類型主要為草甸土、灌淤土等。

1.2 試驗(yàn)材料

供試材料為克瑞森無核葡萄，于2014年定植，“廠”字形，東西行向，株行距1.0 m×4.0 m，常規(guī)管理。

試驗(yàn)試劑：5-氨基乙酰丙酸購自美國Sigma公司；蕓薹素內(nèi)酯購自浙江天豐化學(xué)有限公司；脫落酸購自上海字涵生物科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共16個處理(表1)，2株葡萄為1個小區(qū)，重復(fù)3次。在轉(zhuǎn)色初期(7月15日)整株噴施，直至有水滴落下。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.4 測定項(xiàng)目及方法

1.4.1 葡萄外在品質(zhì) 在果實(shí)成熟期，各處理選擇12穗，分別用電子天平和直尺測量果穗質(zhì)量、果穗長度和果穗寬度。測定葡萄果穗緊密度和果粒整齊度，參照《葡萄種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[7]。從每穗葡萄的上、中、下3個部位，隨機(jī)選擇果粒60粒，用電子天平和游標(biāo)卡尺分別測定果粒質(zhì)量和果粒縱橫徑。

1.4.2 果實(shí)內(nèi)在品質(zhì) 每處理隨機(jī)選取30粒果實(shí)，采用手持糖量測定儀測定葡萄混樣后果汁的可溶性固形物含量；采用NaOH溶液滴定法測定可滴定酸含量；采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量[8]；采用2，6-二氯酚靛滴定法測定抗壞血酸含量[9]；采用CR-400手持色差計(jì)(日本柯尼卡美能達(dá))測定果實(shí)色澤指標(biāo)，以L*、a*、b*表示，并計(jì)算色調(diào)角(hueangle，h，°)和色澤飽和度(Chroma，C*)、果實(shí)顏色指數(shù)(CIRG)=(180-h)/(L*+C*)[10]。

1.4.3 果皮葉綠素、類胡蘿卜素和花色苷含量的測定 果皮葉綠素和類胡蘿卜素含量的測定采用王學(xué)奎等的測定方法[11]。花色苷含量的測定采用pH示差法[12]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理、分析及作圖用Excel 2012、SPSS 26.0和Origin 2019軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同外源物質(zhì)對克瑞森無核葡萄外觀品質(zhì)的影響

由表2可知，經(jīng)過ALA、BR和ABA處理后，克瑞森無核葡萄的果穗質(zhì)量、果粒質(zhì)量均有不同程度的差異。在穗質(zhì)量上，處理A1、A3、B2、B4、C3和C4顯著增加，與CK相比，分別提高了5.7%、8.0%、6.9%、5.2%、4.8%和7.1%。所有處理均顯著增加了果粒質(zhì)量，以A3最大，增加了8.0%。在果粒縱徑上，除C3和C4處理顯著增加了1.05、1.17 mm，其他處理與CK相比無顯著性差異；在果粒橫徑上，處理A3、B4和C4與CK相比顯著增加，以C4最顯著，增加了6.3%。在果穗緊密度上，處理CK、B1、B4、C1、C2、C3、C4、C5為緊，其他處理為中。所有處理的果粒整齊度均表現(xiàn)為整齊。

2.2 不同外源物質(zhì)對克瑞森無核葡萄果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響

由圖1可知，ALA、BR和ABA處理均顯著提高了可溶性固形物含量，可溶性固形物含量在19.3%至22.3%之間達(dá)到了果實(shí)成熟期的品質(zhì)要求，其中以B4處理最高，相比于對照提高了15.06%。與CK相比，所有處理的可溶性糖含量均存在顯著差異。隨著各處理濃度的增加，可溶性糖含量先升高后降低，其中可溶性糖含量最高的3個處理含量分別為15.28%(A3)、15.26%(C3)、15.03%(B4)。各處理可滴定酸含量與CK比均顯著降低，其中處理B4、C4、A3的可滴定酸含量最低，分別為0.52%、0.53%、0.52%。隨著處理濃度的增加可滴定酸含量先下降后上升。糖酸比會影響果實(shí)的味道，所有處理都會顯著改善水果的糖酸比，其中糖酸比最大的3個處理A3、B4和C4分別為29.2、28.9和27.2，分別是CK處理的1.5倍、1.48倍和1.39倍。除B1處理外，其他處理抗壞血酸含量均顯著高于CK處理，隨著各處理濃度的增加，抗壞血酸含量整體呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢，處理B4、C4和A3的抗壞血酸含量最大，分別是3.20、3.28和2.91 mg/100 g，分別是CK的2.82、2.8和2.49倍。

表2 不同處理對葡萄外觀品質(zhì)的影響

由圖1可知，ALA、BR和ABA處理均能不同程度地降低果皮葉綠素含量。葉綠素含量隨著各處理濃度的增加呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢，且相比于CK，處理A1和C1的葉綠素含量無顯著差異，其他處理的葉綠素含量顯著低于CK處理，其中處理B4、A3和C4的葉綠素含量最低，分別是CK的63.24%、67.51%和70.31%。與CK相比，每種處理中類胡蘿卜素的含量顯著降低，排序?yàn)镃K>B1>B2>C5>B5>C1>A2>C2>A5>C3>A3>A1>A4>B3>C4>B4。各處理的花色苷含量均顯著高于CK處理，A3、B4和C4處理之間無顯著差異，花色苷含量分別是CK的2.20倍、2.17倍和2.12倍。

2.3 不同外源物質(zhì)對克瑞森無核葡萄成熟期果實(shí)色澤指標(biāo)的影響

如圖2所示，ALA、BR和ABA處理均能顯著降低果實(shí)色澤明亮度L*，從小到大排序?yàn)锳2

2.4 不同外源物質(zhì)對克瑞森無核葡萄果實(shí)品質(zhì)的綜合評價

基于對克瑞森無核葡萄16個指標(biāo)的主成分分析，特征值大于1的主成分只有2個，累計(jì)貢獻(xiàn)率為82.15%，具有代表性。由表3可知，主成分1的貢獻(xiàn)率為70.88%，包含穗質(zhì)量、果粒質(zhì)量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、抗壞血酸含量、可滴定酸含量、花色苷含量、葉綠素含量、類胡蘿卜素含量和糖酸比、L*、b*、C*、h的信息，主成分2的貢獻(xiàn)率為11.28%，累計(jì)貢獻(xiàn)率為82.15%，包含的是a*值這一個性狀的原始信息。如表4所示，各處理綜合得分排序?yàn)锽4>A3>C4>C3>A4>B3>B5>C5>A2>C2>B2>A5>A1>C1>B1>CK。與對照相比，其他3種不同外源物質(zhì)處理的綜合得分排序?yàn)锳>B>C>CK。結(jié)果表明，A處理對克瑞森無核葡萄的果實(shí)著色及品質(zhì)提升效果最好。

3 討論與結(jié)論

ALA、BR和ABA是促進(jìn)果實(shí)著色、提高果實(shí)品質(zhì)的外源調(diào)節(jié)物質(zhì)，本研究通過合理使用這3種外源物質(zhì)，克瑞森無核葡萄的外在品質(zhì)、內(nèi)在品質(zhì)以及著色指數(shù)均顯著提高，這與劉晶晶等的研究結(jié)果[13-15]一致。

葡萄果實(shí)中的可溶性糖、可滴定酸和可溶性固形物含量是評判葡萄內(nèi)在品質(zhì)的主要指標(biāo)，也是判斷果實(shí)成熟度的關(guān)鍵指標(biāo)，糖酸比則直接影響果實(shí)風(fēng)味[15-16]。高晶晶研究指出，經(jīng)ALA處理后的蘋果中，其可溶性糖含量、可溶性固形物含量以及抗壞血酸含量均明顯提高，明顯提升了蘋果果實(shí)的內(nèi)在質(zhì)量[17]。同樣，BR和ABA在果實(shí)著色方面也有相同的結(jié)論[18]。本研究結(jié)果表明，通過向外源噴施ALA、BR和ABA可以有效減少可滴定酸含量，從而增加了葡萄果實(shí)中可溶性固形物、可溶性糖和抗壞血酸含量，果實(shí)的糖酸比增加，風(fēng)味明顯提升，這與前人的研究結(jié)果一致。

色澤參數(shù)也可判斷葡萄的著色情況，隨著葡萄的成熟，葡萄果皮色澤也相應(yīng)加深，紅綠色差值a*、CIRG值隨之增加，色澤明亮度L*、黃藍(lán)差值b*隨之減小。本研究的各項(xiàng)處理方法均提高了a*值和CIRG值，明顯降低了L*值和b*值。研究結(jié)果表明，5-氨基乙酰丙酸、蕓薹素內(nèi)酯和脫落酸都可改善果實(shí)的著色程度，這與謝荔等的研究結(jié)果[19-20]一致。

葡萄果實(shí)色澤是最重要的商品價值評價指標(biāo)之一。研究表明，葡萄果實(shí)色澤主要是由葡萄果實(shí)中多種色素(花色苷、葉綠素、類胡蘿卜素等)的相對含量決定的，花色苷可使葡萄果實(shí)呈紅色或紫色，且花色苷的含量與果實(shí)的著色呈正相關(guān)；類胡蘿卜素則使果實(shí)呈黃色或橘紅色，且作為葡萄果皮底色，濃度越低，越有利于花色苷顏色的呈現(xiàn)；而葉綠素則對紅色有一些抑制或屏蔽作用；在葡萄果實(shí)逐漸成熟的過程中，果實(shí)中花色苷含量不斷提高，而葉綠素含量和類胡蘿卜素含量逐步減少[21-23]。本研究結(jié)果表明，ALA、BR和ABA都能增加花色苷含量，同時減少葉綠素含量，進(jìn)而調(diào)整了果實(shí)的顏色構(gòu)成，這與Koyama等的研究結(jié)果[24-25]一致。通過主成分分析發(fā)現(xiàn)，ALA、BR和ABA處理后的葡萄果實(shí)品質(zhì)綜合效果均優(yōu)于對照，以濃度為0.75 mg/L的BR綜合效果最好。

表3 克瑞森無核葡萄果實(shí)品質(zhì)評價因子主成分分析

表4 綜合主成分分值