鲜食葡萄栽培岗

魏玲玲 陶建敏

 

 

  摘 要：探究不同浓度噻苯隆（TDZ）对‘阳光玫瑰’葡萄果实外观品质、营养成分、糖酸含量、香气物质的影响，为噻苯隆在葡萄上的应用提供理论基础。以‘阳光玫瑰’葡萄为试验材料，在盛花期和盛花两周分别用GA3和TDZ浸蘸果穗（CK: 25 mg•L-1 GA3, 25 mg•L-1 GA3; T1: 25 mg•L-1 GA3, 25 mg•L-1 GA3 + 5 mg•L-1 TDZ; T2: 25 mg•L-1 GA3 + 2 mg•L-1 TDZ, 25mg•L-1 GA3 +3 mg•L-1 TDZ; T3: 25 mg•L-1 GA3 + 3 mg•L-1 TDZ, 25 mg•L-1 GA3 + 2 mg•L-1 TDZ; T4: 25 mg•L-1 GA3 + 5 mg•L-1TDZ,25 mg•L-1 GA3）。结果表明：与CK处理相比，TDZ处理果实单果重显著增加，其中T4处理果实最大，T1处理最小；果形指数则与之完全相反。经TDZ处理后果实总酚及类黄酮含量显著下降，其中T1、T4处理降低幅度显著低于T2、T3处理。在所有处理组中，蔗糖含量无显著差异；甜度值及总糖量差异显著，其中CK处理最高，T4最低。相比T1、T2、T3处理，T4处理其果实总酸量及酒石酸含量最低，与T1、T3处理之间差异显著；其苹果酸含量与其他处理差异显著。不同处理之间果实香气物质组分及含量差异较大，与CK处理相比，TDZ处理其果实香气物质种类减少，果实中带有草香味的己醛和己烯醛含量显著增加，带有玫瑰香味的萜烯类物质总量减少，T4处理果实中萜烯类物质含量占香气物质总量比例最高。TDZ处理可显著改善葡萄果实外观品质，同时也会降低内在品质。综合分析可得，盛花期和盛花后两周分别用25 mg•L-1 GA3 + 5 mg•L-1 TDZ,25 mg•L-1 GA3处理可在改善果实外观品质的同时最低程度减少果品风味及营养成分的流失。

  关键词：葡萄；TDZ；可溶性糖；有机酸；香气

 

  果品风味是由果实味感和嗅感共同组成，味感主要是指果实的糖、酸呈现。葡萄果实中主要可溶性糖类为葡萄糖和果糖，蔗糖含量极低（Eyduran et al., 2015）；最主要的有机酸为酒石酸，酒石酸与苹果酸的总和可达总酸含量的80%，同时还含有少量柠檬酸及一些不含氮的其他有机酸（Ribeiro etal., 2012）。嗅感指的是果实中所含的香气物质，主要包括醛类、醇类、酯类、酮类、萜烯类等物质，这些物质以独特组合的形式构成了果实的特有香味（Wu et al.,2016）。糖、酸含量及香气物质在衡量果实品质及营养价值方面起到重要作用，它们对果实的整体感官特性具有很大影响作用（Wu et al.,2012），因此它们是影响消费者选择的重要依据。

  ‘阳光玫瑰’（Vitis labruscanaBailey× Vitis vinifera L.）葡萄因其外形优美，质地细腻，浓郁玫瑰香TDZ对‘阳光玫瑰’葡萄果实糖酸及香气物质组分及含量的影响味等特点近几年来在国内外受到广泛关注，且其种植面积越来越大。但在自然生长状态下，其果粒偏小且易脱落，因此生产上常采用植物生长调节剂处理等措施。赤霉素（gibberellin acid, GAs)因其可提高坐果率、增大果粒、形成无籽果实等作用被广泛用于鲜食葡萄的生产栽培；噻苯隆（thidiazuron, TDZ）是一种新型的苯基脲类植物生长调节剂，具有生长素和细胞分裂素的双重作用，能够诱导细胞分裂，促进果实膨大，提高品质的作用（顾克余等, 2015; Murthy et al.,1998）。喷施噻苯隆可明显改变苹果果形指数，并且使得苹果果面着色减少、不对称果实及果实腐烂率升高（Amarante et al., 2003）。TDZ调控植物体内源激素水平，保护插花叶片中的叶绿素，延迟的叶片衰老黄化（Ferrante et al.,2009）。同样地，对葡萄喷施TDZ可延迟果实软化，改善果实品质（Jung et al., 2015）。TDZ的应用会对植物挥发性物质产生一定的影响，Ali等（2018）研究发现TDZ可增加体外培养芽培养物中的单萜烯类等挥发性化合物含量，但Chang等（2018）通过对葡萄喷施TDZ研究结果发现其果实挥发性化合物含量降低。植物生长调节剂的应用对于提高葡萄产量具有非常显著的效果，但其使用对葡萄果实整体风味物质的影响研究目前鲜见报道。本实验采用GA3和不同浓度TDZ处理，探究植物生长调节剂处理对葡萄果实糖酸组成及香气物质影响，以期为指导田间葡萄植物生长调节剂使用提供理论依据，从而能够在改善果实外观品质的同时保证果实的风味以及营养成分。

  1　材料与方法

  1.1　试验材料与处理

  试验于2018年5-9月在南京农业大学汤山葡萄试验基地进行。平架棚“H”型整形，避雨栽培管理，株行距为8.0m×6.0m。以9年生‘阳光玫瑰’葡萄为试验材料，分别于盛花期和盛花后两周用植物生长调节剂处理，具体处理方法见下表2-1。每个处理选择3棵树势一致、生长正常的植株，栽培管理同常规。

  8月30日（盛花后110 d）,葡萄果实达到生理成熟时，从果穗上中下部位采集各个处理果实25-30个，三次重复，采后放入冰盒中，带回实验室进行各项指标测定。

 

  1.2　果实性状及营养成分含量测定

 

  随机从每个重复中取15粒测定果实纵横经，求得果形指数；电子天平称其总质量，求得单果重；总酚、总黄酮提取： 参照Meyers等（2003）的测定方法并加以修改。取适量果实液氮研磨成粉，称取0.50g，加入8mL 80%预冷的丙酮，置于4 ℃避光条件下浸提24h，4 ℃下4000×g离心20min，取上清液备用。

  总酚含量测定：取2mL上清液，按顺序依次加入4mL蒸馏水、0.50 mL福林酚、1mL 7 % NaCO3溶液，于30℃水浴2h，吸取30μL于760nm下测定吸光度。以没食子酸为标准品，设定浓度梯度，根据吸光值制作标准曲线。

  总黄酮含量测定：同样取2mL上清液，按顺序分别加入0.50mL 8% NaNO2，0.30mL10 % Al(NO3)3，2mL 2mol•L-1 NaOH，1mL80%乙醇，静置10min后，测定A510nm，空白对照用80%乙醇溶液，以芦丁为标准品，根据吸光值制作标准曲线。

  1.3　果实糖酸含量测定

  糖酸测定参照姚改芳等（2010）的方法并加以改进。称取适量冷冻保存的果实样品于研钵中，用液氮研磨细碎，取5g加入10mL 80%的乙醇均化，于37℃水浴下加热30min，超声波提取20min，12000×g离心20min，取上清液，重复提取2次，定容至25mL。取2mL提取液进行冷冻浓缩，再用0.50mL超纯水溶解，经0.45μm微孔滤膜过滤后待测。可溶糖含量测定的色谱条件：Waters UPLC H-Class，色谱柱Sugar-PakⅠ（6.50mm×300mm）,外加Sugar-PakⅠGuard-PakTM保护柱，柱温85℃；流动相为超纯水，流速0.60mL•min-1 ; Waters 2414示差折光检测器，进样量为5μL。有机酸含量测定的色谱条件：ThermoScientific™ UltiMate™ 3000，Thermo Scientific™ Micro SCX 液相色谱柱（0.30mm×100mm，10μm），柱温30℃；流动相为2%甲醇和98% 20mmol • L-1磷酸氢二钠（PH=2.60，用磷酸调配），流速0.50 mL•min-1；紫外光检测器，检测波长210nm，进样量5μL。

  根据峰面积及标准曲线确定各组分含量，试验所用葡萄糖、果糖、蔗糖、草酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸（色谱纯级）均购自源叶公司。甜度值的计算参考Yamaki(2010)的方法，以蔗糖的甜度值为1.00，果糖的为1.75，葡萄糖的为0.70，葡萄甜度值=蔗糖含量 × 1.00 + 果糖含量 × 1.75 + 葡萄糖 × 0.70。

  1.4　果实香气物质测定

  香气物质测定参考本实验室王继源等（2016） 的方法。仪器为Trace GC-MS 9（Finnigam,USA） ， 采用顶空固相微萃取（HS-SPME）法提取香气物质。将冷冻样品去籽和去果柄后置于研钵中液氮研磨，加入1g pvpp（polyvingypyrrolidone，交联聚乙烯吡咯烷酮），于4℃低温条件下静止30min，随后12000×g离心30min，取8mL上清液于15mL顶空瓶中，加入1g NaCl和10μL20ng•μL-1的3-辛醇（内标）。将老化好的50/30μm PDMS/DVB/CARSPME萃取头（Supelco, USA）插入顶空瓶顶空部位，在50℃磁力搅拌器上萃取30min，后将萃取头转移至进样口，250℃无分流方式解吸附5 min，进行香气物质检测分析。升温程序：40 ℃保持5分钟，然后以2℃•min-1升至160 ℃，保持2分钟，再以10℃•min-1升至220℃，保持1min。载气为氦气， 流速为1mL•min-1。色谱柱：DB Wax（30m×250 μm×0.25μm）。

  质谱检测器采用EI模式，电压为70eV。化合物定性分析采用标准谱库NIST/WILEY及相关文献检索，定量分析则采用峰面积归一法，以3-辛醇为内标进行具体定量。计算方法为：各组分含量（ng•g-1）=[各组分峰面积/内标的峰面积×内标浓度（ng•μL-1）× 10μL]/样品量（g）。

  1.5　数据处理

  采用SPSS 17.0、 Excel进行统计学分析，采用LSD检验进行显著性方差分析（P ≤ 0.05 ）；采用MetaboAnalyst 3.5进行主成分分析（PCA）；采用偏最小二乘法进行判别分析 （PLS-DA）。

  2　结果与分析

  2.1　不同处理间果实性状及营养成分含量比较

  葡萄果实的外观品质主要体现在葡萄果形及果实大小方面。由表2-2可以看出，相比CK处理，TDZ处理显著改变果实果形指数以及单果重；且在各处理中，T4处理的果实果形指数最小，单果重最大。

  CK处理的总酚、总黄酮含量显著高于其余处理，其次为T1和T4处理，T2和T3处理的含量最低。以上结果表明，TDZ处理对葡萄果实的品质产生显著影响，其显著降低果实果形指数并提高单果重，同时降低果实总酚、总黄酮含量。盛花期及盛花后两周浸蘸不同浓度TDZ对果实品质的影响效果有差异，盛花期浸蘸的TDZ浓度越高，果实果形指数越小，单果重越大。在果实营养品质方面，单个时期浸蘸TDZ比两个时期都浸蘸TDZ的影响更小。

  2.2　不同处理间果实各糖酸组分及含量比较

  表2-3中列举了不同处理间葡萄果实中各可溶性糖组分含量及甜度值。由此可以看出，在不同处理的葡萄果实中，葡萄糖及果糖含量最高，蔗糖含量最少。葡萄果实经TDZ处理后，葡萄糖、果糖及总糖含量均显著降低，且果实甜度也显著降低。在不同浓度TDZ处理间，果实中蔗糖含量差异不显著；T1和T3处理组果实葡萄糖含量显著高于其余两个处理，T4处理其含量最低；类似地，T1处理的果糖含量最高，次之为T3和T2处理，T4处理含量最低；各处理间总糖含量及甜度差异明显，均表现为T1>T3>T2>T4。

  表2-4中列举了五个处理间的果实有机酸含量差异比较。由表可看出，葡萄果实中有机酸含量较丰富的为草酸及酒石酸，占总酸含量87.58%～93.29%，酒石酸含量大小顺序为T1>T3>T2>T4>CK；其次为苹果酸， 大小顺序为T1>T3>T4>T2>T1；柠檬酸含量最低。相比CK处理，TDZ处理其果实总酸含量显著升高，其中T1处理总酸含量最高，T4处理最低；T1处理的各有机酸组分其含量均显著高于其余处理，柠檬酸含量除外，其与T3处理差异不显著；T3处理的其余各有机酸组分含量同样显著高于其余三组处理；次之为T2处理，酒石酸含量除外，其与T4处理果实中含量差异不显著。

  为了更好地阐明不同处理对葡萄果实品质的影响，以成熟期葡萄果实所测的品质指标进行主成分分析（PCA）和偏最小二乘判别分析（PLS-DA）。由图1-A可知，主成分1（PC1）和主成分2（PC2）的累积贡献率达80.70%，五个处理组的葡萄果实样品明显被区分开，尤其是CK处理，CK处理位于PC1的负半轴同时也位于PC2的正半轴，而T1处理位于PC2的负半轴，T2、T3、T4处理位于PC1的正半轴。由此可知，TDZ处理对葡萄果实品质影响明显。由图1-B可知，不同处理对葡萄果实甜度值影响最大，其次对总糖、单果重、果形指数等影响较大，得分超过1.0。

  2.3　不同处理间果实香气物质组分及含量分析

  表2-5中列举了CK处理及四个不同浓度TDZ处理果实中的各香气组分及含量。由此可知，葡萄果实中的主要香气成分分为6大类，分别为醇类、醛类、酮类、烯烃类、酸类及其他。CK处理组的香气成分检测出27种化合物，其中醇类12种（26.68%）、醛类9种（66.83%）、酮2种（2.30%）、酸1 种（ 1 . 6 0 % ） 、烯烃2 种（0.40%）、其他1种（2.23%）；香气物质种类数多于其他处理组，但T3处理组除外，其果实香气成分同样检测出27种化合物，其醛类11种，酮和烯烃类各1种。在各个处理间，T1和T4处理均检测出23种化合物，T2处理间其香气成分种类最少，只检测出20种。

  在各处理间，果实香气成分含量最高的为醛类物质, 占总量66.83%～84.47%，其次为醇类（12.25%～26.68%）。与CK处理相比，T1、T2、T3、T4处理果实醛类物质含量分别升高了 14%、15.16%、17.64%、13.52%；醇类物质含量分别降低了11.07%、12.59%、14.43%、11.43%；酮类物质含量分别降低了0.88%、1.10%、1.13%、0.78%；酸类物质含量分别降低了1.42%、0.99%、0.90%、0.68%；烯烃类物质只在CK和T3处理检测到。

  在检测的所有化合物中，萜烯类途径合成的化合物如芳樟醇、香叶醇、橙花醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮、反式β-紫罗兰酮、β-月桂烯、D-柠檬烯等并未在所有处理中均被检测到，其中芳樟醇、香叶醇、橙花醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮四种化合物在所有处理中均存在。

  且CK处理组中的芳樟醇含量显著高于其余处理，而其余处理间其含量差异不显著；同样地，相比其他处理，香叶醇及橙花醇在CK处理中含量最高，且与T2、T3处理差异显著。CK及T4处理果实中的6-甲基-5-庚烯-2-酮含量同样显著高于其余处理；柠檬醛在CK和T1处理中检测到，T1处理其含量显著高于CK处理；D-柠檬烯仅在CK和T3处理中，其含量差异不显著；反式β-紫罗兰酮、β-月桂烯则只在CK处理果实中检测到。除萜烯类物质外，葡萄果实中还含有高含量的脂肪酸合成途径产物，该产物大部分为C6及C9化合物，带有青草味，其中含量最高的为醛类，其次为醇类。与CK处理相比，TDZ处理含有更高含量的带果香、青草香的醛类物质，如己醛和2-己烯醛，且T1和T4处理其含量显著高于CK、T2、T3处理；具有柑橘香、青草香的辛醛和葵醛仅在T3处理果实中发现；E, E-2, 4-庚二烯醛为T3、T4处理果实仅有的香气成分。具有青草味的反-3-己烯-1-醇在CK处理果实中含量较高，与其余处理差异显著；1-己醇仅在CK、T1、T2处理果实中检测到，其含量差异不显著；顺-2-己烯-1-醇仅在CK、T3、T4处理果实中检测到；2-亚甲基环戊醇仅为T3处理果实所特有香气成分。

  图2-2结果为成熟期不同处理组对葡萄果实各香气组分影响的主成分分析图（PCA）及偏最小二乘判别分析图（PLS-DA）。由图2-2-A可知，在五个处理间，CK处理被明显区分开，表明TDZ处理对葡萄果实香气影响较大；另T1、T4处理和T2、T3处理同样也被区分在不同象限，这表明单个时期浸蘸TDZ和两个时期浸蘸TDZ对葡萄果实香气影响有差异。由图2-2-B可知，不同处理对果实萜烯类物质如芳樟醇、反式β-紫罗兰酮、β-月桂烯含量影响较大，同时对反-3-己烯-1-醇及反-2-己烯醛的影响也较大。

  3　讨论

  苏杭等（2018）通过对薄皮甜瓜喷施不同浓度TDZ研究发现，TDZ的使用能够显著提高甜瓜的纵经及单果重，降低果实维生素C含量。高兆银等（2018）发现适宜浓度TDZ处理可增加芒果产量，提高单果重及增大果形指数，同时延缓果实后熟软化，降低可溶性固形物含量，提高可滴定酸含量。本实验研究发现，TDZ处理可显著提高果实单果重，降低果形指数，同时降低果实中总酚和类黄酮含量。这与Famiani等（1999）研究结果相类似，TDZ处理能够提高猕猴桃单果重同时降低果形指数。黄海娜等（2019）研究GA3和TDZ对‘巨玫瑰’葡萄涩味影响时发现，TDZ处理对果皮类黄酮及总酚含量影响不显著，与本实验结果有差异。这或许是由于品种差异而引起内源激素响应差异导致的，TDZ可调节果实中内源激素-赤霉素浓度，从而影响果实中次生代谢过程（Stern etal., 2003）。TDZ喷施次数对果实营养成分影响显著，单个时期浸蘸TDZ相比两个时期都浸蘸其总酚及类黄酮含量更高。

  果品风味的优劣在很大程度上取决于果实中可溶性糖与有机酸的组分及比例，其可直接影响到果实的甜酸程度及口感（王西成等, 2015）。在所有试验中，糖酸比最高的为CK，其次为T2，T4、T3、T1次之，因此可知TDZ处理会显著降低果实口感。糖类物质是葡萄果实生长发育过程中重要的基础原料，其不仅可作为果实中芳香物质及色素等合成的底物，还可参与新陈代谢过程，在细胞信号转导过程中起信号分子的作用（Klieweret al., 1965）。葡萄果实中的糖类物质积累源于叶片的光合作用，光合产物以蔗糖的形式经韧皮部运输进入到发育的果实中，随后经一系列酶作用转化为葡萄糖及果糖并贮存于液泡中（Davies and Robinson,1996）。在本实验中，果实中的主要糖类物质为葡萄糖和果糖，以及少量的蔗糖，其含量仅占总糖量3.10%～5.40%。

  在各试验组中，TDZ处理较对照处理其葡萄糖、果糖及总糖含量显著减少，蔗糖含量无差异。这与Guo等（2017）、Patil等（2005）实验结果相类似，葡萄果实中主要糖类物质为葡萄糖及果糖，且TDZ结合GA处理相比GA处理显著降低果实总糖量。葡萄糖、果糖、蔗糖三种糖的甜度差异较大，对果实甜度值贡献率各不一样。因此，果实的总糖量并不能十分准确地反映果实的甜度，用甜度指数来衡量更为准确（梁俊等,2011）。本实验中，各试验各处理对果实的甜度值及总糖量影响最大，其中CK的总糖量及甜度值最高，其次为T1处理，最低的为T4处理。有机酸是平衡果实口感的重要成分，含量过高会影响适口感，含量过低则会表现平淡无味（Visserand Verhaegh, 1978）。葡萄果实属于酒石酸优先型，主要含有酒石酸和草酸，苹果酸和柠檬酸次之。酒石酸口感生硬粗涩，口中保留时间短；苹果酸口感清爽，保留时间较长（Chadha and Shikhamany,1999）。

  本实验中，CK处理的总酸量最低，T1处理最高。这与前人实验结果相一致（Lee et al.,2003），相比单独GA处理，TDZ结合GA处理会显著提高果实总酸量。TDZ处理较CK处理其果实中各有机酸组分含量上升，其中T1处理的酸增量最大，T4处理最小，且其酒石酸含量与CK差异不显著，因此其果实酸度适宜。

  在玫瑰香型葡萄品种中，对果实香气起主要贡献价值的为通过甲基赤藓糖醇途径（MEP）和甲羟戊酸途径（MVA）合成的带玫瑰香味的萜烯类物质，起次要贡献价值的为通过脂肪酸代谢途径合成的带有草香味的C6\C9化合物（El et al.,2013）。果实中香气物质的种类及含量会直接影响到果实的风味评价，再加上香气物质之间的互作以及感官互作，使得果实香气性状表现更为复杂（Wang et al., 2017）。

  本实验研究表明，TDZ处理显著改变果实中香气物质种类及含量。虽然CK和T3处理其果实香气种类均为27种，但CK处理中果实萜烯类物质种类多3种；同样地，相比其他TDZ处理，CK处理不仅总香气物质种类多，其萜烯类物质种类也同样最多。因此可知TDZ处理不利于果实中香气物质合成，尤其是萜烯类物质合成，这与王继源等（2016）、付秋实等（2014）实验结果相类似，植物生长调节剂的使用会导致果实中香气物质种类减少。T1和T4处理的香气物质总量高于CK，主要表现在果实中带有草香味的己醛、2-己烯醛含量显著增加。T2和T3处理的香气物质总量虽然比CK低，但其果实中己醛、2-己烯醛含量高于CK，这表明TDZ处理会增加葡萄果实青草味，而浓郁的草香味却不利于形成好的果实风味（Yang et al., 2011）。这与Chang等（2018）实验结果相类似，TDZ处理会使得葡萄果实挥发性化合物减少，但会增加C6化合物如己醛、2-己烯醛等的含量。在所有的试验处理中，CK处理的萜烯类物质占有比例最高，其次为T4处理。因此，相比T1、T2、T3处理，T4处理果实中虽带有草香、果香的C6化合物含量较高，但对于果实整体风味而言其玫瑰香味同样表现更为强烈。

  综上所述，TDZ处理不利于果实整体风味的形成，不仅体现在果实营养及口感上，在果实嗅感上同样影响显著。另外，本试验也发现TDZ的应用对于改善果实外观品质作用明显，可显著提高果实单果重并改变果实形状。不同浓度TDZ处理对果实品质影响结果各不一样，相比较而言，盛花期25mg•L-1GA3 +5mg•L-1 TDZ、盛花后两周25mg•L-1GA3处理其果实外观品质最佳，营养成分含量较高，甜酸适宜，玫瑰香味损失较少。