克瑞森葡萄主干環(huán)剝后果實可溶性糖組分及含量分析

韓守安，廖 康，潘明啟，鐘海霞，張付春，周曉明，張 雯，謝 輝，伍新宇

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)特色果樹研究中心，烏魯木齊 830052；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所，新疆烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】克瑞森無核是由美國Davies農(nóng)學(xué)院(位于California州)果樹遺傳和育種研究室采用皇帝與C33-199雜交育成的晚熟無核葡萄品種,屬歐亞種[1]。目前是新疆具有發(fā)展?jié)摿Φ孽r食主栽品種之一，該品種因其成熟晚，易被早霜危害，大大限制了其效益的發(fā)展[2]?？扇苄蕴穷愇镔|(zhì)的成分和含量是影響葡萄品質(zhì)的關(guān)鍵因子，也是判斷果實成熟的重要指標(biāo)。環(huán)剝是果樹生產(chǎn)上經(jīng)常使用的用來促花坐果、提高品質(zhì)和產(chǎn)量的技術(shù)[3]，在葡萄上應(yīng)用很久了，研究克瑞森無核葡萄在不同時期進(jìn)行主干環(huán)剝后果實的可溶性糖組分及含量，對生產(chǎn)上果實糖積累調(diào)節(jié)，促進(jìn)其提前成熟，使其免受早霜為害，具有重要應(yīng)用意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】果實中糖類物質(zhì)的種類和含量對品質(zhì)成分和風(fēng)味物質(zhì)如維生素、色素和芳香物質(zhì)等合成起著關(guān)鍵作用[4]。葡萄果實的軟化過程中伴隨著大量可溶性糖的積累，儲存在果實果肉細(xì)胞的液泡中[5]。果實糖分積累主要發(fā)生在轉(zhuǎn)色期，與果實發(fā)育密切相關(guān)[6]。有關(guān)環(huán)剝對葡萄果實的品質(zhì)影響已有一些報道。李秀珍等[7]對京亞葡萄環(huán)剝處理認(rèn)為葡萄單粒果重、單穗果重和總產(chǎn)量上也無明顯差異，Ezzahouani等[8]認(rèn)為環(huán)剝對果實可溶性固形物含量無顯著影響。而晁無疾等[9]環(huán)剝紅提葡萄可以增加葡萄果實縱橫徑，劉巖巖等[10]環(huán)剝無核白雞心葡萄認(rèn)為可以使穗重、單粒重、株產(chǎn)增加，張永福等[11]認(rèn)為環(huán)剝可以提高葡萄果實可溶性糖、葡萄糖等多種物質(zhì)的含量，進(jìn)而提升果實的品質(zhì)，在其他果樹上，石軍等[12]對柑橘環(huán)剝認(rèn)為提前果實的成熟期?！颈狙芯壳腥朦c】關(guān)于環(huán)剝對葡萄果實品質(zhì)影響的研究報道很多，但對其可溶性糖組分方面影響的研究很少，在克瑞森等晚熟葡萄品種上的相關(guān)研究尚未見報道。研究以克瑞森葡萄為試材，通過調(diào)查不同時期的主干環(huán)剝后果實的特性，果實的葡萄糖、果糖、蔗糖、可溶性總糖等含量及其相關(guān)性進(jìn)行比較分析研究?！緮M解決的關(guān)鍵問題】研究不同時期對克瑞森無核葡萄環(huán)剝后果實可溶性總糖組分及其含量，為環(huán)剝對葡萄果實的糖積累影響機(jī)制提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

以5 a生克瑞森無核葡萄樹為試驗材料，選擇生長發(fā)育良好、長勢、花期一致、無病蟲害的50株為試驗樹，掛牌標(biāo)記。株行距(1×3.5) m，正常土肥水管理。

1.2 方 法

環(huán)剝處理于坐果后6月20日(TG1即第1次主干環(huán)剝)、6月30日(TG2即第2次主干環(huán)剝)、7月10日(TG3即第3次主干環(huán)剝)、7月20日(TG4即第4次主干環(huán)剝)各環(huán)剝一次，每次數(shù)量為10棵樹，共4次環(huán)剝處理，10株不環(huán)剝作對照(CK即未環(huán)剝)。主干環(huán)剝高度距離地面50 cm，環(huán)剝寬度為5 mm。環(huán)剝后立即用用透明薄膜進(jìn)行包裹，以預(yù)防傷口感染。從第4次環(huán)剝當(dāng)日起，每15 d采樣1次，共采樣5次。每次取樣時，選擇上、中、下結(jié)果部位隨機(jī)采集60粒果實，取果肉部分，液氮速凍，-80℃低溫冰箱保存待測。調(diào)查不同處理的果實成熟期并記錄，測定粒重，測定果形指數(shù)(縱徑/橫徑)用數(shù)顯游標(biāo)卡尺，測定可溶性固形物含量采用PAL-1數(shù)顯折光糖度儀。

測定糖組分和含量利用FL2200Ⅱ型高效液相色譜儀(色譜儀自帶紫外檢測器)，SK7200H型超聲波清洗器。糖成分用高效液相色譜檢測，測定條件：選用的色譜柱為InertsilNH2柱(4.6 mm×250 mm，3 μm)，乙睛∶水=75%∶25%作為流動相，流速設(shè)定為0.8 mL/min，柱溫設(shè)定為40℃，進(jìn)樣量為10 μL。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2016及SPSS 22.0軟件統(tǒng)計和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 環(huán)剝后克瑞森葡萄果實特性研究

研究表明，4個不同時期環(huán)剝處理及對照的果實的果形指數(shù)均在1.00以上，其果實均為長橢圓形。但各環(huán)剝處理間果形指數(shù)存在差異，但不太顯著，除TG2處理(為1.38)外均在1.40以上，均高于CK的果形指數(shù)。其中TG1處理的最大，比CK果實的果形指數(shù)大5.67%，TG2處理的最小，比CK果實的果形指數(shù)小2.12%。差異都不顯著。圖1

圖1 克瑞森無核葡萄不同時期環(huán)剝的果實果形指數(shù)比較
Fig.1 Comparison of fruit shape indices of different stage of girdling of crimson seedless grape

研究表明，不同時期主干環(huán)剝處理及其對照的果實的單粒重均在2.0 g以上，隨著環(huán)剝時間的推遲，不同時期環(huán)剝果粒的粒重依次遞減，這與果形指數(shù)變化明顯的不一致，基本沒有相關(guān)性。圖2

TG1處理的果實成熟最晚，在10月5日成熟，而TG2處理、TG3處理、TG4處理的成熟期均比其CK要早，其中TG3處理的果實成熟最早成熟，在9月16日，比CK提前了24 d。其次是TG4處理，在9月10日。TG4處理成熟期較晚，但比CK提前了6 d。

圖2 克瑞森無核葡萄不同時期環(huán)剝的果實單粒重比較
Fig.2 Comparison of fruit single grain weight of different stage of girdling of crimson seedless grape

2.2 環(huán)剝后果實發(fā)育中糖組分及含量

4個主干環(huán)剝處理及對照處理中果實的糖組成及含量比例存在較大差異。葡萄糖含量均是最高的，平均達(dá)105.19 mg/g FW，占可溶性總糖的45.34%～50.03%。其次是果糖含量，均值為99.96 mg/g FW，略小于葡萄糖，占可溶性總糖的43.52%～47.39%；蔗糖的含量最低，均值為5.01 mg/g FW，占總糖含量的2.13%～2.72%。

不同時期主干環(huán)剝的果實中葡萄糖含量存在較大差異，變化范圍為96.64～117.60 mg/g FW。其中含量最高的是TG2處理，極顯著大于CK處理，比其高21.67%。TG1處理和TG3處理的葡萄糖含量較高，分別較CK處理高11.33%和10.18%，差異均達(dá)到極顯著水平。TG4處理與CK處理的葡萄糖含量基本持平，TG4處理僅比CK處理高1.05%。

不同時期主干環(huán)剝處理中果糖含量變化范圍為89.88～109.12 mg/g FW。其中果糖含量最高的是TG3處理，極顯著大于CK處理，比其高21.4%。其次，TG2處理和TG4處理量較高，分別較CK處理高18.04%和13.57%；TG1處理的果糖含量較低，比CK處理高3.06%，與其余的主干環(huán)剝處理差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。

不同時期主干環(huán)剝處理間蔗糖的含量無顯著差異，其變化范圍在4.52～5.86 mg/g FW，平均值為5.09 mg/g FW。其中蔗糖含量最高的是TG4處理，比CK處理29.65%。其次是TG3處理和克瑞森TG2處理較高。TG1處理的蔗糖含量較低，僅比CK處理高4.20%。

不同時期主干環(huán)剝處理的果實中可溶性總糖含量存在顯著或極顯著差異，其變化范圍為198.54～241.36 mg/g FW，平均為220.31 mg/g FW。4個環(huán)剝處理明顯高于其對照處理的含量，分別比CK處理高7.19%、17.57%、8.49%和21.57%；其中TG2處理的總糖含量最高，含量最低TG1處理的總糖含量也高達(dá)212.82。表1

表1 克瑞森無核葡萄不同時期主干環(huán)剝的可溶性糖組分及含量比較
Table 1 Comparative analysis of Components and contents of soluble sugars in different Trunk girdling of crimson seedless

不同主干環(huán)剝Rootstock and scion combination葡萄糖Glucose(mg/g FW)果糖Fructose(mg/g FW)蔗糖Sucrose(mg/g FW)可溶性總糖Soluble Total Sugar(mg/g FW)TG1106.48±0.64dD92.63±0.48dD4.71±0.12abA212.82±0.36dDTG2117.60±0.51eE106.10±0.49eE5.16±0.21abA241.36±0.21gGTG3107.59±0.57aA109.12±0.57aA5.21±0.30abA233.42±0.44aATG497.65±0.55dD102.08±0.54dD5.86±0.23bA215.39±0.34eECK96.64±0.83bB89.88±0.50bB4.52±0.13aA198.54±0.55bB

注：同一列中標(biāo)記相同字母表示無顯著差異，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)

Note:The same letter indicates to no significance in the same column， the small letter indicates to significance at 0.05 level separately， the big letter indicates to significance at 0.01 level separately

2.3不同時期主干環(huán)剝對果實的可溶性糖組分的相關(guān)性

研究表明，葡萄糖、果糖和可溶性總糖間的正相關(guān)關(guān)系是極顯著的，果糖與可溶性總糖間的相關(guān)性最大，系數(shù)達(dá)0.993，略高于葡萄糖與可溶性總糖間的相關(guān)系數(shù)。這表明主干環(huán)剝后果糖和葡萄糖均是果實中可溶性總糖的最重要的成分。相比之下蔗糖相關(guān)系數(shù)為0.588，未達(dá)到顯著或極顯著相關(guān)水平，與可溶性總糖間的相關(guān)性最小。葡萄糖與果糖之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.952，果糖和葡萄糖分別與蔗糖之間的相關(guān)性不顯著。表2

表2 克瑞森無核葡萄不同時期主干環(huán)剝的可溶性糖組分相關(guān)性
Table 2 Correlation analysis of soluble sugars in crimson seedless grape with different stage of trunk girdling

蔗糖Sucrose葡萄糖Glucose果糖Fructose可溶性總糖Soluble Total Sugar蔗糖 Sucrose1葡萄糖 Glucose0.3781果糖 Fructose0.4360.952**1可溶性總糖 Soluble Total Sugar0.5880.965**0.993**1

注：**表示在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)

Note:**Indicates a significant correlation between 0.01 levels (bilateral)

2.4不同時期主干環(huán)剝的可溶性糖組分相關(guān)性檢驗

研究表明，葡萄糖與可溶性總糖、果糖與可溶性總糖、蔗糖與可溶性總糖的兩兩變量間均呈直線趨勢。但蔗糖與可溶性總糖的兩變量間直線趨勢與其余2個相比欠明顯，做出趨勢直線的方程，從R2的值進(jìn)一步驗證了可溶性總糖與蔗糖含量的相關(guān)關(guān)系遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到顯著或極顯著水平，與葡萄糖和果糖的存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。圖3

圖3 因變量與回歸標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)測值散點
Fig.3 The dependent variable and return a scatterplot standardized predicted

3 討 論

不同的時期運用環(huán)剝技術(shù),能使葡萄果粒發(fā)生不同的的改變,或促進(jìn)果粒膨大,或使其大小均勻,或者促進(jìn)果實著色和成熟[7,13]。郭磊等[14]則報道,環(huán)剝對單果重影響不大。陳錦永等[15]認(rèn)為紅地球葡萄在果粒橫徑為10～12 mm時進(jìn)行主干環(huán)剝,對果粒增大作用不明顯甚至導(dǎo)致果粒減小,橫徑為15～16 mm時進(jìn)行主干環(huán)剝可增大果粒10%左右。而研究發(fā)現(xiàn),在坐果后對克瑞森無核葡萄進(jìn)行主干環(huán)剝,可使果粒重和果?？v、橫徑顯著增大,果形指數(shù)基本不變,但在轉(zhuǎn)色前進(jìn)行一次環(huán)剝則有可能會使其降低,這與張永福等研究結(jié)果一致[11]。

糖是衡量果實風(fēng)味品質(zhì)的重要指標(biāo)，大多數(shù)果實成熟時的主要貯藏物，由于糖的組分和含量存在差異，造成了不同果品風(fēng)味的形成[16-17]。不同時期主干環(huán)剝克瑞森葡萄，果實糖分的組成中，葡萄糖的含量都是最高的；平均達(dá)105.19 mg/g FW，其次是果糖含量，均值為99.96 mg/g FW，蔗糖的含量最低。不同時期主干環(huán)剝克瑞森葡萄的果實中葡萄糖含量相對最高，這與Kafkas E等和Chen等對黑莓和8個梨品種研究得出其果實中以果糖為主，即果糖含量最高的研究結(jié)果不同，這可能與研究的材料不同有關(guān)[18-19]。

分析不同時期主干環(huán)剝克瑞森無核葡萄的可溶性糖組分的相關(guān)性，可知葡萄糖、果糖和可溶性總糖間的正相關(guān)關(guān)系是極顯著的，果糖與可溶性總糖間的相關(guān)性最大，系數(shù)達(dá)0.993，略高于葡萄糖與可溶性總糖間的相關(guān)系數(shù)。這表明主干環(huán)剝后克瑞森無核葡萄果實中可溶性總糖的最重要的成分時果糖和葡萄糖。相比之下與可溶性總糖間的相關(guān)性最小，其次是蔗糖相關(guān)系數(shù)為0.588，未達(dá)到顯著或極顯著相關(guān)水平。葡萄糖與果糖相關(guān)系數(shù)達(dá)0.952，呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。

4 結(jié) 論

4.1 4個不同時期主干環(huán)剝處理和未環(huán)剝對照中，TG1處理的果實的果形指數(shù)最大，比CK處理大5.67%，單粒重最大，達(dá)2.99 g。成熟期最早的是TG3處理，4個不同時期主干環(huán)剝處理和未環(huán)剝處理的果實的可溶性糖主要由果糖、葡萄糖和蔗糖組成，其中葡萄糖和果糖含量高，變化幅度大，蔗糖含量相對穩(wěn)定，葡萄糖的含量略高于果糖。

4.2 從糖組分及含量上看，5個試驗處理中，糖組成及含量比例存在較大差異。其中葡萄糖含量最高的是TG2處理，極顯著大于CK處理，比其高21.67%。TG1處理和TG3處理的葡萄糖含量較高，分別較CK處理高11.33%和10.18%；其中果糖含量最高的是TG3處理，極顯著大于CK處理，比其高21.4%。其次，TG2處理和TG4處理量較高，分別較CK處理高18.04%和13.57%；其中蔗糖含量最高的是TG4處理，比CK處理高29.65%；4個環(huán)剝處理明顯高于其對照處理的含量，分別比CK處理高7.19%、17.57%、8.49%和21.57%；其中TG2處理的總糖含量最高，含量最低TG1處理的總糖含量也高達(dá)212.82。葡萄糖和果糖與可溶性總糖間存在極顯著的正相關(guān)，葡萄糖與果糖之間呈極顯著正相關(guān)，果糖與可溶性總糖間的相關(guān)性最大，略高于葡萄糖與可溶性總糖間的相關(guān)系數(shù)。蔗糖與可溶性總糖間的相關(guān)性最小，且無顯著相關(guān)關(guān)系。

4.3 前期(坐果后到果實膨大期)進(jìn)行主干環(huán)剝明顯可以達(dá)到增產(chǎn)目的，后期(果實膨大期過后)環(huán)剝有利于果實提前成熟。

參考文獻(xiàn)(References)

[1] 朱萬龍.克瑞森無核葡萄在古浪的引種表現(xiàn)及延后栽培技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2015,(11):215-217.

ZHU Wan-long. (2015). Introduction and Extension Techniques of Crimson Seedless Grapes in Gulang [J].AgriculturalScienceandTechnology，(11):215-217. (in Chinese)

[2] 高丕生，張平，朱志強.TPA測試法分析不同保鮮劑對'克瑞森'無核葡萄質(zhì)地的影響[J].果樹學(xué)報，2013，30(1):153-158.

GAO Pi-sheng，ZHANG Ping，ZHU Zhi-qiang. (2013). Effects of different preservatives on texture of 'Crimson' grape by using texture profile analysis test [J].JournalofFruitScience，30(1):153-158. (in Chinese)

[3] 劉仁道，黃仁華，吳世權(quán)，等.'紅陽'獼猴桃果實花青素含量變化及環(huán)剝和ABA對其形成的影響[J].園藝學(xué)報，2009，36(6):793-798.

LIU Ren-dao，HUANG Ren-hua，WU Shi-quan，et al. (2009). Changes of anthocyanin content in 'Hong yang' kiwifruit and the effects of ring stripping and ABA on its formation [J].ActaHorticulturaeSinica，36(6):793-798. (in Chinese)

[4] 王振平， 奚強， 李玉霞. 葡萄果實中糖分研究進(jìn)展[J]. 中外葡萄與葡萄酒， 2005,(6): 26-30.

WANG Zheng-ping，XI Qiang，LI Yu-xia. (2005). Research progress of sugar in grape fruit [J].Sino-OverseasGrapevine&Wine，(6): 26-30. (in Chinese)

[5] Agasse, A., Vignault, C., Kappel, C., Conde, C., Gerós, H., & Delrot, S. (2009).SugarTransport&SugarSensingInGrape.GrapevineMolecularPhysiology&Biotechnology.

RoubelakisAngelakis. (2009).GrapevineMolecularPhysiology&Biotechnology.

[6] Manning, K., Davies, C., & Bowen HCWhite, P. J. (2001). Functional characterization of two ripening-related sucrose transporters from grape berries.AnnalsofBotany, 87(1): 125-129.

[7] 李秀珍，李學(xué)強，馬慧麗，等. 環(huán)剝對京亞葡萄果實生長的影響[J].北方果樹，2004,(3): 6-7.

LI Xiu-zhen，LI Xue-qiang，MA Hui-li，et al. (2004). Effect of Girdling on Fruit Growth of "Jingya" Grape [J].NorthernFruits，(3): 6-7. (in Chinese)

[8] Ezzahouani, A., Lasheen, A. M., & Walali, L. (1985). Effects of gibberellic acid and girdling on 'thompson seedless' and 'ruby seedless' Table grapes in morocco.HortScience, (20): 393-394.

[9] 晁無疾，管仲新，張仲明.環(huán)剝對紅地球葡萄果實發(fā)育和枝條生長的影響[J].中外葡萄與葡萄酒， 2008, (1): 8-10, 13.

CHAO Wu-ji，GUAN Zhong-xin，ZHANG Zhong-ming. (2008). Effects of girdling on fruit development and shoot growth of Red Globe [J].Sino-OverseasGrapevine&Wine， (1): 8-10, 13. (in Chinese)

[10] 劉巖巖，趙德英，劉國成，等. 環(huán)剝對無核白雞心葡萄品質(zhì)和產(chǎn)量的影響[J].中國果樹， 2009, (3):32-34.

LIU Yan-yan，ZHAO De-ying，LIU Guo-cheng，et al. (2009). Effects of ring stripping on the quality and yield of seedless white chicken hearts [J].ChinaFruits， (3):32-34. (in Chinese)

[11] 張永福，任禛，韓麗，等.主干環(huán)剝對葡萄果實品質(zhì)及其形成規(guī)律的影響[J].中國南方果樹，2013，42(4):22-26, 30.

ZHANG Yong-fu，REN Zhen, HAN Li, et al. (2013). Effects of Trunk Girdling on Quality and Formation of Grape Berry [J].SouthChinaFruits，42(4):22-26, 30. (in Chinese)

[12] 石軍，彭際淼，王巖，等..環(huán)剝處理對提高早蜜椪柑品質(zhì)的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，(1):72-74.

SHI Jun，PENG Ji-miao，WANG Yan，et al. (2018). Effects of Girdling On Improving Quality of Zaomi Ponkan [J].HunanAgriculturalSciences，(1):72-74. (in Chinese)

[13] 張永福，張樹金，和兆榮.環(huán)割結(jié)合石灰氮處理對"玫瑰蜜"葡萄成熟期及品質(zhì)的影響[J].中外葡萄與葡萄酒，2007, (6):15-17.

ZHANG Yong-fu， ZHANG Shu-jin， HE Zhao-rong. (2007). Effects of girdling and CaCN2 treatments on maturity and quality of "Rose Honey" grape [J].Sino-OverseasGrapevine&Wine，(6):15-17. (in Chinese)

[14] 郭磊，王濤，岳林旭，等.藤稔葡萄主枝環(huán)剝對果實著色及相關(guān)基因表達(dá)的影響[J].園藝學(xué)報，2012， 39(3): 409-416.

GUO Lei，WANG Tao，YUE Lin-xu，et al. (2012). Influence of Main-branch-girdling on Berry Coloring and Expression of Some Related Genes in'Fujiminori'Grapevine [J].ActaHorticulturaeSinica, 39(3): 409-416. (in Chinese)

[15] 陳錦永，方金豹，顧紅，等.環(huán)剝和GA處理對紅地球葡萄果實性狀的影響[J].果樹學(xué)報，2005, 22(6): 14-18.

CHEN Jin-yong，F(xiàn)ANG Jin-bao，GU Hong，et al. (2005). Influence of girdling and gibberellic acid application on the fruit characteristics of Red Globe grape cultivar [J].JournalofFruitScience，22(6): 14-18. (in Chinese)

[16] 潘騰飛，李永裕，邱棟梁. 果實品質(zhì)形成的分子機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 亞熱帶植物科學(xué)， 2006， 35 (1): 81-84.

PAN Teng-fei，LI Yong-yu，QIU Dong-liang. (2006). A Review of Molecular Mechanism during the Formation of Fruit Quality [J].SubtropicalPlantScience，35(1): 81-84. (in Chinese)

[17] 陶紅，崔紀(jì)芳，乜蘭春. 果實糖分積累研究進(jìn)展[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2010， 38(1): 42-44.

TAO Hong，CUI Ji-fang，NEI Lan-chun. (2010). Research process on sugar accumulation in fruits [J].JournalofAnhuiAgriculturalSciences, 38(1): 42-44. (in Chinese)

[18] Kafkas, E. , KooAr, M. , N. Türemis, & Baser, K. H. C. . (2006). Analysis of sugars, organic acids and vitamin c contents of blackberry genotypes from turkey.FoodChemistry, 97(4): 732-736.

[19] Chen, J. , Wang, Z. , Wu, J. , Wang, Q. , & Hu, X. . (2007). Chemical compositional characterization of eight pear cultivars grown in china.FoodChemistry, 104(1): 268-275.