上海综合试验站
‘阳光玫瑰’(Vitis labrusca × vinifera ‘Shine Muscat’,SM)葡萄因其独特玫瑰香、脆甜多汁、耐贮运性好、市场价值高等优势,近年来已迅速发展为我国主栽鲜食葡萄品种之一。砧木作为葡萄栽培中的重要组成部分,不仅能增强接穗品种的抗逆性,还可显著调控其生理代谢与果实品质。因此,筛选和利用具有优良抗逆性的砧木进行嫁接栽培,对于提高接穗品种环境适应性和保障果实品质稳定性具有重要意义。基于此,本研究以当前生产上常用的‘巨峰’‘华佳8号’‘5BB’ ‘贝达’4种砧木嫁接的‘阳光玫瑰’葡萄以及相同树龄的‘阳光玫瑰’葡萄自根树为试材,测定不同砧木‘阳光玫瑰’葡萄的主要品质指标,通过主成分分析法评价其对果实品质的综合影响,旨在筛选出与‘阳光玫瑰’葡萄适配的优良砧木,为‘阳光玫瑰’葡萄优质栽培中砧木的科学选择提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于上海平棋葡萄种植专业合作社进行(121°40′21″E,31°6′51″N),该地属北亚热带季风性气候,四季分明,温和湿润。年平均气温为18.0 ℃,年降水量为1169.3 mm,年平均日照时数为1706.4 h。所用材料为7年生‘阳光玫瑰’葡萄嫁接成年树,砧木分别为‘巨峰’‘华佳8号’‘5BB’ ‘贝达’(表1),以树龄相同的‘阳光玫瑰’葡萄自根树作为对照。试验在8 m × 25 m的避雨栽培设施内进行,按4.0 m × 2.8 m的株行距定植,采用平棚架‘一’字型整形叶幕。田间土肥水管理及病虫害防治措施均按常规方法进行。
1.2 试验方法
1.2.1 取样方法
葡萄果实取样:8月下旬,待葡萄果实完全成熟后,每个处理随机选取3株结果葡萄树,每株数选摘3穗形态完整、无病虫害及机械损伤的果穗。样品低温运输至实验室后,从每穗的上、中、下部各取10粒果粒,共获得90粒果粒,构成3个生物学重复,用于果实品质及香气物质含量的测定。
1.2.2 测定方法
果实品质指标测定:穗质量测定:随机选取3个果穗,使用英衡电子天平测量其质量并取平均值;粒质量测定:随机选取10粒果粒,使用sartorius BSA124S电子天平测量其质量并取平均值;果粒长宽度测定:使用SHAHE游标卡尺测量果粒的长度和宽度并取平均值;可溶性固形物含量测定:使用ATAGO PAL-1糖度计进行测量;可滴定酸含量测定:采用氢氧化钠滴定法进行测定。
果实香气物质含量测定:果实香气物质的提取:参照Xi等[6-7]的方法进行果实挥发性香气物质的提取。称取50 g样品,剪掉果梗并去籽后用液氮研磨成粉,4 ℃、10 000 r/min离心10 min,取上清液待用。取6 mL葡萄汁,加入预装1.5 g NaCl的20 mL螺盖样品瓶中,再添加4 μL内标物质2-辛醇(53.84 mg/L),加盖密封后用于进样及GC-MS分析,重复3次。气相色谱条件和香气物质的定性定量分析:气相色谱-质谱联用的检测条件和香气物质定性定量分析方法参见Wu等[8],利用全离子扫描图谱,将质谱图在NIST11标准谱库匹配检索,并根据已有标准品的色谱保留时间和质谱信息进行定性分析。对于有标准品的化合物,利用其相应的标准曲线进行定量,没有标准品的化合物,使用内标进行半定量。
1.3 数据分析
采用Excel软件整理数据并计算隶属函数,采用SPSS软件进行主成分分析并分析各处理数据平均值在P<0.05水平上的差异显著性,采用Origin软件制作图表。
2 结果与分析
2.1 砧木差异对‘阳光玫瑰’葡萄果实品质的影响
2.1.1 砧木差异对‘阳光玫瑰’葡萄果实外观及风味的影响
由图1可知,‘SM’/‘巨峰’果实果面光洁、为黄绿色,肉质硬脆,有甜味,玫瑰香味不浓;‘SM’/‘华佳8号’果实果面光洁、果皮发绿,有玫瑰香味;‘SM’/‘5BB’果实果面光洁、为黄绿色,有甜味,玫瑰香味较淡;‘SM’/‘贝达’果实果面光亮、为黄绿色,有玫瑰香味;‘SM’果实果面光洁、为黄绿色,风味较淡。
2.1.2 砧木差异对‘阳光玫瑰’葡萄果实内在品质的影响
由表2可知,‘SM’/‘华佳8号’在穗质量、粒质量、果粒长度、宽度和可溶性固形物含量上表现较优,但其可滴定酸含量相对较高;‘SM’/‘贝达’的穗质量较高,但粒质量、果粒长度和宽度较低;‘SM’/‘5BB’的穗质量较低,但粒质量、果粒长度和可溶性固形物含量较高;‘SM’/‘巨峰’的粒质量和果粒长度较高,但可溶性固形物含量较低;自根砧‘SM’在粒质量、果粒长度、宽度上表现较差,但可滴定酸含量相对较低。
2.1.3 砧木差异对‘阳光玫瑰’葡萄果实香气种类及含量的影响
由表3可知,不同砧木‘阳光玫瑰’葡萄果实中共检测出17个香气化合物,包括C6化合物1种,醇类5种,酯类1种,醛类3种,萜烯类6种,酮类1种。有10种为共有成分,分别为己醛、1-己醇、反式-2-己烯-1-醇、β-苯乙醇、反式-2-己烯醛、苯甲醛、氧化芳樟醇、里那醇、香叶醇、β-大马酮。α-萜品醇为‘SM’/‘华佳8号’、‘SM’/5BB’和‘SM’/‘贝达’中仅有, 橙花醇为‘SM’/‘5BB’和‘SM’/‘贝达’仅有,乙酸乙酯为‘SM’/‘华佳8号’和‘SM’仅有, 癸醛为‘SM’/‘5BB’所独有,月桂烯为‘SM’/‘巨峰’和‘SM’/‘5BB’仅有,香茅醇为‘SM’/‘巨峰’、‘SM’/‘华佳8号’、‘SM’/‘5BB’和‘SM’/‘贝达’仅有,香叶酸为‘SM’/‘5BB’、‘SM’/‘贝达’和‘SM’仅有。不同砧木‘阳光玫瑰’葡萄均以醇类和酯类化合物为主,这2类化合物的含量之和分别占比77.2 %、92.4 %、93.6 %、97.8 %和93.5 %,其中醇类含量最高,尤其是‘SM’/‘贝达’,醇类化合物含量占比达81.9 %。
不同砧木‘阳光玫瑰’葡萄中C6化合物均检测出1种,为己醛,其中‘SM’/‘巨峰’葡萄果实中己醛含量较高,为709.1 μg·kg-1,占其总化合物含量的20.8 %,显著高于其他品种。醇类化合物在不同砧木‘阳光玫瑰’葡萄中的含量均较高,分别为1598.9 μg·kg-1、2936.4 μg·kg-1、3324.2 μg·kg-1、3332.9 μg·kg-1和2344.8 μg·kg-1,分别占化合物总含量的47.0 %、75.9 %、74.9 %、81.9 %和68.7 %。‘SM’/‘华佳8号’中1-己醇和β-苯乙醇含量较高,显著高于其他品种,‘SM’/‘5BB’中α-萜品醇和橙花醇含量较高,显著高于其他品种。
不同砧木‘阳光玫瑰’葡萄中酯类化合物均检测出1种,为乙酸乙酯,其中仅在‘SM’/‘华佳8号’和‘SM’葡萄果实检测出此类物质,含量分别为208.1 μg·kg-1和76.3 μg·kg-1。醛类化合物共检测出3种,其中反式-2-己烯醛是含量较高的化合物,分别为989.2 μg·kg-1、619.6 μg·kg-1、805.3 μg·kg-1、619.1 μg·kg-1和833.9 μg·kg-1,分别占醛类化合物总含量的96.2 %、96.7 %、97.0 %、95.9 %和98.4 %。癸醛为‘SM’/‘5BB’所特有香气物质,含量为0.73 μg·kg-1。
不同砧木‘阳光玫瑰’葡萄中萜烯类化合物共检测出6种,其中里那醇含量较高,分别为31.7 μg·kg-1、34.0 μg·kg-1、117.4 μg·kg-1、45.2 μg·kg-1、34.9 μg·kg-1,分别占萜烯类化合物总含量的57.3 %、61.3 %、60.1 %、57.1 %和57.5 %。酮类物质在不同砧木‘阳光玫瑰’葡萄中的含量均极低,尤其是‘SM’,其含量仅为7.3 μg·kg-1。
2.1.4 砧木差异对‘阳光玫瑰’葡萄果实品质影响的主成分分析
由表4、表5可知,依据特征值大于1的标准,主成分分析提取出3个主成分,累计方差贡献率达93.023 %。其中,主成分1(特征值4.562,贡献率45.615 %)以可溶性固形物含量(载荷0.936)为主导;主成分2(特征值2.852,贡献率28.525 %)主要反映了粒质量的特征(载荷0.858);主成分3(特征值1.888,贡献率18.883 %)中萜烯类含量载荷较大,为0.931。
2.1.5 砧木差异对‘阳光玫瑰’葡萄果实品质影响的综合评价
基于主成分分析结果,用于建立综合评价模型。通过将载荷值除以对应特征值的平方根,计算3个主成分的标准化得分系数,进而构建各主成分的表达式,分别为:F1=0.317X1+0.079X2+0.438X3+0.308X4-0.355X5+0.362X6+0.303X7-0.416X8+0.075X9+0.279 X10;F2=0.167X1+0.508X2-0.15X3+0.374X4+0.362X5-0.319X6+0.242X7+0.188X8-0.194X9+0.433 X10;F3=-0.392X1+0.347X2+0.174X3+0.186X4+0.049X5+0.204X6-0.308X7+0.212X8+0.678X9+0.136X10。
应用建立的葡萄果实品质综合评价模型(F=0.490F1+0.307F2+0.203F3)计算综合得分,不同砧木‘阳光玫瑰’的优劣顺序为:‘SM’/‘贝达’最佳,其次是‘SM’/‘华佳8号’、‘SM’/‘5BB’、‘SM’,‘SM’/‘巨峰’排名最后(表6)。
3 结论
‘贝达’砧木是提升‘阳光玫瑰’葡萄果实品质的最佳选择;‘华佳8号’和‘5BB’砧木可作为次优选择,其在果实品质上表现稳定可靠,显著优于自根树和‘巨峰’砧木;‘巨峰’砧木在本试验条件下,对‘阳光玫瑰’葡萄的果实品质提升方面较差,甚至可能产生负面影响。