制汁葡萄品种改良岗位

郭印山 林洪 姜长岳

  在降雨条件下，部分葡萄品种极易出现裂果现象。裂果作为一种常见的生理性病害，多与环境条件、遗传因素、生理因素、栽培因素、气候因素等有关。果实过量吸水被认为是发生裂果的主要因素。水分可通过果梗、果实表面进入到果实内部。当遇到降雨时，土壤中含水量会迅速增加，空气湿度会迅速升高，果实的蒸腾速率会降低。此时，果肉细胞会迅速吸水产生膨胀压力，果皮因成熟导致韧性和延展性降低，一旦不能承受膨胀压力时便会导致果实破裂。但在相同的环境条件下，不同品种的果实表现出不同的裂果敏感性，其中，耐裂葡萄达到50%裂果率需要40个大气压，而易裂葡萄只需要约15个大气压。由此可以说明，不同品种所能承受的最大膨胀压力不同，果皮机械强度在裂果方面起着关键作用。

  目前，葡萄裂果研究多集中于环境条件、遗传因素、栽培因素、气候因素上，而有关葡萄裂果果皮的生理研究还不够全面。为此，本章将以同为‘紫珍香’自交后代中选育出的优良中早熟新品种‘沈农硕丰’和‘沈农香丰’为试材。调查并统计三个转色时期的裂果情况，并分别对果皮中的机械强度、抗氧化酶活性、细胞壁物质含量、细胞壁代谢相关酶活性进行测定，分析并探讨相关生理指标对裂果的影响，以期为葡萄裂果机制研究提供理论依据。

  1 材料与方法

  1.1 试验材料

  本试验于2023年进行，以易裂品种‘沈农硕丰’和耐裂品种‘沈农香丰’为试材，株行距为1m×2m，平行架栽培，每个果穗留50-60粒果，且果实生长发育期不进行任何激素处理，其它均参照常规栽培管理。分别于果实转色前期，转色中期，成熟期进行采样。采样时应选择在早上进行，尽量选择成熟度一致，表面没有明显瑕疵的果实作为样品（图1）。每个品种重复三次，每个重复三株树。采样结束用冰盒带回实验室后，立即分离果皮和果肉，用液氮速冻，放入-80℃冰箱用于指标测定。

  1.2 方法

  1.2.1 测定指标与方法

  裂果率和裂果指数的统计、果皮穿刺硬度、果皮穿刺最大应力、果皮脆性、果皮穿刺韧性、果肉平均硬度的测定方法参照2025年第一季度技术通讯中描述方法进行。

  超氧化物歧化酶活性采用氮蓝四唑方法进行测定；过氧化物酶活性采用愈创木酚方法进行测定；过氧化氢酶、多酚氧化酶、抗坏血酸过氧化物酶活性参照张川（2016）的方法进行测定。

  可溶性果胶、原果胶的提取参照曹建康等（2007）的方法。果胶含量（%）=原果胶含量+可溶性果胶含量

  果胶含量的测定：采用咔唑比色法进行测定，标准曲线为y=0.3941x-0.0209  R2=0.9677。

  果胶甲酯酶采用氢氧化钠滴定法进行测定；多聚半乳糖醛酸酶、β-半乳糖苷酶、纤维素酶采用DNS比色法进行测定，标准曲线为y=0.4489x-0.0221 R2=0.9883。果胶裂解酶参照余俊（2020）的方法进行测定。

  1.2.2 数据处理

  具体方法参考2025年第一季度技术通讯中描述方法进行，其中，XF代表‘沈农香丰’，SF代表‘沈农硕丰’。

  2 结果与分析

  2.1‘沈农香丰’与 ‘沈农硕丰’裂果的比较

  由图2、3可知，随着果实转色成熟，XF的田间裂果率始终为0， 而SF的裂果率从7.4%上升到了29.8%又上升到了40.2%，且SF的裂果率要始终显著高于XF。由图4、5可知，XF仅有一个果实开裂，而SF果实开裂严重，平均裂果率为60%，‘SF的裂果率和裂果指数要显著高于‘沈农香丰’。由此可以说明XF属于耐裂品种，而‘SF属于易裂品种。

  2.2‘沈农香丰’与‘沈农硕丰’果皮机械强度的比较

  果皮机械性能是衡量果皮强度的重要指标。由图6可知，随着果实转色成熟，两者的果皮穿刺韧性和果皮穿刺硬度均呈先升高后下降的趋势，在转色前期时，XF的果皮穿刺韧性显著高于SF，在转色中期和成熟时，XF的果皮穿刺韧性均极显著高于SF， XF的果皮穿刺硬度始终极显著高于SF。随着果实转色成熟，XF与SF的果皮脆性均呈升高的趋势，且在转色中期和成熟时，XF的果皮脆性显著高于SF。随着果实转色成熟，XF与SF的果皮穿刺最大应力和果肉平均硬度均呈下降的趋势，XF的果皮穿刺最大应力和果肉平均硬度均始终极显著高于SF。

  2.3 沈农香丰’与‘沈农硕丰’果皮中抗氧化酶活性的比较

  由表1可知，随着果实转色成熟，两者果皮中SOD的活性均呈先上升后下降的趋势，XF的SOD活性始终极显著高于XF。随着果实转色成熟，两者果皮中POD和PPO活性呈逐渐升高的趋势，在转色中期时，SF的POD活性显著高于XF，在成熟时，SF的POD活性和PPO活性均极显著高于XF。随着果实转色成熟，两者果皮中CAT活性和APX活性均呈逐渐下降的趋势，在转色前期时，XF果皮中CAT活性极显著高于SF，在转色中期时，XF果皮中CAT活性和APX活性均极显著高于SF，在成熟时，XF果皮中CAT活性和APX活性均显著高于SF。

  2.4‘沈农香丰’和‘沈农硕丰’果皮中果胶含量的比较

  由图7可知，随着果实转色成熟，两者果皮中的可溶性果胶含量均呈上升的趋势，SF果皮中的可溶性果胶含量始终极显著高于XF。随着果实转色成熟，两者果皮中的原果胶含量呈下降的趋势，SF的原果胶含量始终极显著低于XF。随着果实转色成熟，XF果皮中的果胶含量呈下降趋势，而XF果皮中的果胶含量呈先下降后上升趋势，且只在成熟时显著高于SF。

  2.5‘沈农香丰’与‘沈农硕丰’果皮中细胞壁代谢相关酶活性的比较

  由图8可知，随着果实转色成熟，两者果皮中的PME活性均呈升高趋势，在转色中期和成熟期时，SF果皮中的PME活性要极显著高于XF。随着果实转色成熟，SF果皮中的PG活性呈逐渐升高的趋势，而XF呈先下降后上升的趋势，在成熟时，SF果皮中的PG活性显著高于XF。随着果实转色成熟，两者果皮中的β-Gal活性均呈升高趋势，在转色中期和成熟期时，SF果皮中的β-Gal活性要极显著高于XF。随着果实转色成熟，SF的PL活性呈逐渐升高的趋势，而XF呈先上升后下降的趋势，在转色前期和成熟期时，SF果皮中的PL活性均极显著高于XF。随着果实转色成熟，两者果皮中的CX活性均呈上升趋势，在转色中期和成熟期时，SF的CX活性均极显著高于XF。

  3 小结

  本研究主要获得结果如下：

  1、在整个果实发育期内,XF的裂果率始终显著高于SF，且成熟期为裂果的高发期。

  2、随着果实成熟，葡萄果皮中果胶酶、纤维素酶、PPO、POD活性和可溶性果胶含量呈上升趋势，SOD、CAT、APX活性和果胶含量呈下降趋势，果皮穿刺硬度、穿刺最大应力、穿刺韧性、果肉硬度呈下降趋势。。

  3、与SF相比，XF在果实转色中后期具有较低的细胞壁代谢酶、PPO、POD活性、可溶性果胶含量，较高的抗氧化酶活性、果胶含量以及较强的果皮机械强度和果肉硬度。

  综上所述，初步推测这些生理指标的差异可能是导致葡萄成熟期大量裂果的重要原因，但仍需进一步的研究加以证实。