酿酒葡萄栽培岗位
惠竹梅 苏韩梅
1 目的意义
油菜素内酯(Brassinosteroids, BRs)是一类具有高生理活性的甾醇类植物激素,可促进葡萄着色与成熟,提高产量和品质;糖是生理代谢的能源物质,可为花色苷的合成提供原料。糖代谢存在于果实的整个发育成熟的过程,是整个生物代谢的桥梁,将蛋白质代谢、脂质代谢、核酸代谢及次生代谢联系到一起。糖信号与植物激素信号通路之间存在信号偶联,协同调控植物的生长发育及花色苷积累。单独喷施适量外源油菜素内酯(24-表油菜素内酯,24-Epibrassinolide,EBR)和蔗糖对葡萄果实品质及花色苷积累具有促进作用,两者交互作用对酿酒葡萄果实品质的影响尚未有研究。本试验以欧亚种(Vitis vinifera L.)酿酒葡萄赤霞珠(Cabernet Sauvignon)为试验材料,探究外源EBR与蔗糖配施对酿酒葡萄果实品质的影响,对提高酿酒葡萄果实花色苷含量,改善葡萄品质,提高葡萄酒品质和葡萄产业的发展有着重要意义。
2 材料与方法
2.1 材料
试验在陕西省杨陵区西北农林科技大学曹辛庄试验农场进行,供试品种为欧亚种(Vitis vinifera L.)酿酒葡萄赤霞珠(Cabernet Sauvignon),避雨棚栽培,南北行向,倾斜式独龙蔓整形,常规葡萄园管理。
2.2 试验设计
选取生长势基本一致的葡萄植株24株,按处理挂牌标记。所用的植物生长调节剂为24-表油菜素内酯(24-Epibrassinolide,EBR),蔗糖(Sucrose, Suc),本试验共设4个处理,试验处理分别为T1:无菌水;T2:0.5mg/L EBR;T3:150mMSuc和T4:0.5mg/L EBR+150mM Suc 。EBR用 98%的乙醇溶解,乙醇最终浓度为0.1%,吐温-80作为展开剂,其最终含量为0.1%,清水对照也加入等量的乙醇和吐温-80。转色初期进行喷施处理,按照各处理溶液在果穗上均匀喷施,直至葡萄浆果表面滴水为止。根据E-L系统,分别于E-L35(开始转色),E-L36(达到Brix中间值),E-L37(未成熟),E-L38(完全成熟),E-L39(过熟)进行采样。每个处理每次采样选择6棵树,按照“Z”字形采样,每个处理采集10~12 穗葡萄,然后进行生理指标测定。
【目前进展】完成了葡萄果实百粒重、横纵径、皮籽比等基本物理指标测定、完成了葡萄果实及葡萄酒还原糖、可滴定酸、酚类物质及单体花色苷等生理指标测定。【后续工作】完成基因表达量的测定,整理分析试验数据。
2.3 测定方法
2.3.1 常规理化指标的测定
可溶性固形物的测定采用PAL-1型数显糖度计,产自日本Atago公司;还原糖的测定采用菲林试剂法;可滴定酸采用酸碱滴定法。
酚类物质提取方法:-40℃冷冻葡萄150粒,立即剥取葡萄皮,液氮冷冻粉碎成粉末装于培养皿中,在冻干机中冻干24小时,取出装于自封袋中,存放于-80℃冰箱待测。提取时称取0.5 g干粉于50 mL离心管中(离心管要用黑胶带或锡箔纸包裹),加入10 mL盐酸甲醇溶液(60%甲醇,0.1%盐酸)料液比1:20,于水温30℃,40功率下超声提取30分钟,接着在4℃下10000 rpm下离心10分钟,收集上清液于丝口瓶中。然后在沉淀物中加入10 mL盐酸甲醇重复以上提取步骤2次,合并3次所有上清液摇匀储存于-80℃冰箱中备用。(以上操作均要避光操作)
酚类物质的测定方法:总酚含量采用福林-肖卡法(Folin-Ciocalteu)测定,以没食子酸表示(mg/g);单宁含量采用甲基纤维素法测定,以儿茶素表示(mg/g);花色苷含量采用pH示差法测定,以二甲花翠素-3-葡萄糖苷表示(mg/g);总类黄酮含量的测定采用Peinado 等(2009)的方法,结果以芦丁表示(mg/g)。
2.4 数据分析
试验数据采用Spss数据处理软件结合Excel处理,Origin软件作图,差异显著性采用Duncan新复极差法分析。
3 初步结果
3.1EBR与蔗糖配施对酿酒葡萄赤霞珠果实基本理化指标的影响
由表1可知,在E-L35至E-L38时期,外源喷施EBR和蔗糖对赤霞珠果实横纵径及百粒重的影响不显著,在E-L39时期,外源喷施EBR处理后,赤霞珠葡萄果实横径显著高于对照,外源喷施EBR、Suc以及将两者配施可显著提高果实百粒重,EBR与Suc配施果实百粒重最高,要高于单独喷施EBR和Suc。
外源喷施EBR和蔗糖对赤霞珠果实可溶性固形物和总糖含量的影响一致,在E-L35和E-L36时期,外源物质处理后,果实可溶性固形物和总糖含量均显著低于对照,在E-L37至E-L39时期,经外源EBR和Suc处理后的果实可溶性固形物和总糖含量均显著高于对照,在E-L37时期,EBR和Suc配施处理后的葡萄果实可溶性固形物和总糖含量要高于单独喷施EBR和Suc,但在E-L38时期,EBR和Suc配施处理后的葡萄果实可溶性固形物和总糖含量要低于对照,而在E-L39时期,EBR和Suc配施处理后的葡萄果实可溶性固形物和总糖含量要低于单独喷施EBR和Suc,但高于对照。在E-L35至E-L38时期,外源喷施蔗糖及EBR后,果实可滴定酸含量均低于对照,但在E-L39时期,外源EBR处理组果实可滴定酸含量高于对照,EBR和Suc配施及单独喷施Suc处理后果实可滴定酸含量与对照相比差异不显著。在E-L36和E-L37时期,单独喷施蔗糖和EBR,果实pH值高于对照,在E-L38和E-L39时期,外源喷施蔗糖后,果实pH值显著低于对照。
3.2 EBR与蔗糖配施对酿酒葡萄赤霞珠果实糖酸组分的影响
由表2可知,酿酒葡萄赤霞珠果实中的果糖含量始终高于葡萄糖含量,在E-L36时期,经EBR和Suc喷施处理后的葡萄果实葡萄糖和果糖含量均低于对照, EBR和Suc配施处理后的葡萄果实在E-L37果糖和葡萄含量显著高于对照,且高于单独喷施EBR和Suc,E-L38和E-L38时期,经EBR处理的赤霞珠葡萄果实葡萄糖和果糖含量显著高于对照,而将EBR和Suc配施,果实中葡萄糖和果糖含量显著低于单独喷施EBR和Suc。蔗糖含量在E-L35和E-L36时期被检测到,且其含量随时间逐渐降低,经外源EBR和Suc喷施后的葡萄果实蔗糖含量显著低于对照。
随着葡萄浆果的发育成熟,酒石酸含量缓慢降低,在E-L35时期,果实中酒石酸含量要低于苹果酸含量,但在E-L36时期之后,果实中苹果酸含量始终低于酒石酸含量。在E-L35和E-L36时期,各处理组果实酒石酸和苹果酸含量显著低于对照,在E-L37和E-L38时期, EBR和Suc配施处理组酒石酸和苹果酸含量显著高于对照,而在E-L39时期,各处理组间酒石酸和苹果酸含量与对照相比无显著差异。
3.3 EBR和蔗糖处理对葡萄果实花色苷含量的影响
如图1所示,在E-L36和E-L37时期,外源喷施蔗糖、EBR以及将蔗糖与EBR配施均可显著提高果实花色苷含量,外源喷施蔗糖效果较好,将EBR与蔗糖配施效果不及单独喷施蔗糖和EBR好,但优于对照。在E-L38和E-L39时期,与对照相比,外源喷施EBR可显著提高果实花色苷含量,外源蔗糖处理组果实花色苷含量显著低于对照,将EBR和蔗糖配施,果实花色苷含量显著高于单独喷施蔗糖,但仍低于对照。
3.4 EBR和蔗糖处理对葡萄果实总酚含量的影响
如图2所示,总酚含量整体趋势先降低后趋于平稳,在E-L35和E-L37时期,单独喷施EBR和Suc组总酚含量要显著高于对照,而EBR和Suc配施处理组总酚含量要显著低于单独喷施EBR和Suc,但均显著高于对照。在E-L36和E-L37时期,EBR和Suc配施处理组总酚含量显著高于其他处理组和对照组。在E-L39时期,各处理组总酚含量均显著低于对照组,Suc处理组总酚含量要低与EBR和EBR+Suc处理组。
3.5 EBR和蔗糖处理对葡萄果实类黄酮含量的影响
如图3所示,在葡萄转色期到成熟期,果实中类黄酮含量先降低后趋于稳定,在E-L35和E-L37时期,单独喷施EBR和Suc处理组类黄酮含量显著高于对照,而EBR和Suc配施处理组类黄酮含量显著低于单独喷施EBR和Suc,但均显著高于对照组。在E-L36时期,Suc和EBR+Suc处理组类黄酮含量显著高于对照组和EBR处理组,EBR处理组类黄酮含量与对照相比无显著差异。在E-L38时期,EBR+Suc处理组类黄酮含量显著高于对照组,而单独喷施EBR和Suc处理组类黄酮含量无显著差异,但低于对照组。在E-L39时期,EBR处理组类黄酮含量较高,显著高于Suc和EBR+Suc处理组与对照组。Suc、EBR+Suc处理组类黄酮含量与对照组相比无显著差异。
4 结论
(1)蔗糖与EBR配施对葡萄果实基本理化指标的影响有显著差异。
(2)外源喷施Suc和EBR对赤霞珠葡萄果实糖酸组分及其含量影响显著。
(3)蔗糖与EBR配施对葡萄果皮花色苷、总酚和类黄酮含量影响显著。