GA3與TDZ組合對巨玫瑰葡萄果實理化指標和苦澀味物質(zhì)含量的影響

程大偉 陳錦永 顧紅 黃海娜 靳路真 張威遠 張洋 郭西智

摘要：【目的】探討赤酶素（GA3）與塞苯?。═DZ）組合對巨玫瑰葡萄果實理化指標和苦澀味物質(zhì)含量的影響，為科學使用植物生長調(diào)節(jié)劑進行葡萄保果和膨大提供參考依據(jù)。【方法】分別于巨玫瑰葡萄生理落果初期和膨果初期用25.0 mg/L GA3+2.5 mg/L TDZ浸蘸果穗，測定分析果實不同發(fā)育時期的基本生理指標及苦澀味物質(zhì)含量?！窘Y(jié)果】25.0 mg/L GA3+2.5 mg/L TDZ處理可明顯提高巨玫瑰葡萄果實單粒重和增大果?？v橫徑；顯著降低成熟期果實的可溶性固形物含量（P<0.05，下同），抑制葉綠素和類胡蘿卜素降解從而抑制果實著色；促進果實苦澀味物質(zhì)（可溶性單寧、類黃酮和總酚）積累。相關性分析結(jié)果表明，巨玫瑰葡萄果實的可溶性固形物含量和著色指數(shù)與苦澀味物質(zhì)含量呈顯著負相關，葉綠素和類胡蘿卜素含量與苦澀味物質(zhì)含量呈顯著正相關?！窘Y(jié)論】在巨玫瑰葡萄生理落果初期和膨果初期以25.0 mg/kg GA3+2.5 mg/kg TDZ混合水溶液均勻浸蘸果穗，可提高其果實產(chǎn)量和增大其果粒，但會減緩果實葉綠素和類胡蘿卜素降解，在一定程度上抑制果實著色，并促進苦澀味物質(zhì)積累，不利于提高果實品質(zhì)。

關鍵詞： 巨玫瑰葡萄；赤霉素（GA3）；噻苯?。═DZ）；果實品質(zhì)；可溶性單寧；類黃酮；總酚

中圖分類號： S663.1 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1191（2018）05-0922-08

Abstract：【Objective】The experiment was conducted to explore the effect of gibberellin（GA3） and thidiazuron（TDZ） on physicochemical parameters and the bitter and astringent taste compound contents of Vitis vinifera×V. labrusca to provide references for the reasonable use of plant growth regulators for fruit preservation and expansion. 【Method】The be-rries of V. vinifera×V. labrusca were dipped with 25.0 mg/L GA3+2.5 mg/L TDZ during the beginning of the physiological fruit drop period and fruit enlargement stage respectively. The basic physiological indexes and the bitter and astringent taste compound content at different development periods were measured and analyzed. 【Result】Compared with control treatment， 25.0 mg/L GA3+2.5 mg/L TDZ dipping could significantly improve the single berry weight， vertical diameter and transverse diameter of grape， significantly reduced soluble solids content in fruit at mature period（P<0.05，the same below）， inhibited the degradation of chlorophyll and carotenoids to restrain the coloration of pericarp and promoted accumulation of the bitter and astringent taste compound contents（soluble tannin， flavonoid and total phenol） in fruits. Correlation analysis results showed that the bitter and astringent taste compound contents were significantly negatively correla-ted to soluble solids content and coloring index. And the bitter and astringent taste compound contents were significantly positively correlated to chlorophyll and carotenoids contents. 【Conclusion】Uniformly dipping the berries with 25.0 mg/L GA3+2.5 mg/L TDZ mixed aqueous solution at the early stage of physiological fruit dropping and the early stage of fruit enlargement stage can increase the yield and size of V. vinifera×V. labrusca， but slow down the degradation of chlorophyll and carotenoids which inhibits the fruit coloring and promotes the accumulation of bitter and astringent taste compound contents to some extent. Therefore，the dipped treatment is bad for fruit quality improvement.

Key words：Vitis vinifera×V. labrusca； gibberellin（GA3）； thidiazuron（TDZ）； fruit quality； soluble tannin； flavonoid； total phenol

0 引言

【研究意義】葡萄（Vitis L.）是世界上栽培最早、分布最廣的果樹之一。巨玫瑰（V. vinifera×V. labrusca）屬四倍體葡萄，歐美雜交種，既綜合了巨峰和玫瑰香共同的抗病、豐產(chǎn)優(yōu)點，其果實又具有純正濃郁的玫瑰香味而深受消費者青睞。我國的葡萄主栽品種巨峰（趙強和胡仕碧，1997）、醉金香（楊治元，2010）、巨玫瑰（李為福等，2012）和夏黑（程大偉等，2016）等均存在自然坐果差、果粒小且不均勻及著色不一致等問題。植物生長調(diào)節(jié)劑已廣泛應用于克服上述缺陷，其中普遍將赤霉素（GA3）和噻苯?。═DZ）用于提高葡萄果實商品性（張丹丹，2014；劉佳等，2015），但由于GA3和TDZ在葡萄上應用的技術(shù)尚不成熟，生產(chǎn)中常發(fā)生巨玫瑰（曹雄軍等，2013）、夏黑（任俊鵬等，2013）和醉金香（廖淼玲等，2015）等品種經(jīng)植物生長調(diào)節(jié)劑保果、膨果后果實苦澀味加重、口感變差等果實品質(zhì)裂變的現(xiàn)象。因此，分析GA3和TDZ對葡萄果實苦澀味物質(zhì)含量的影響，對科學使用植物生長調(diào)節(jié)劑改善葡萄品質(zhì)具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】苦味物質(zhì)主要有生物堿、萜類、糖苷類和苦味肽類（張開誠，2004），已有研究表明植物總酚和類黃酮等物質(zhì)能產(chǎn)生苦感，單寧是澀味的主要來源，其中可溶性單寧是引起植物澀味的主要物質(zhì)（李雪蕾等，2014）。Teszlak等（2005）研究證實，用20.0 mg/L GA3處理卡達卡（Kadarka）和朗姆伯格（Lemberger）葡萄后，卡達卡葡萄中的總酚含量增加數(shù)倍，而朗姆伯格葡萄的總酚含量降低，表明GA3對不同品種葡萄苦澀味物質(zhì)含量的影響存在差異?；羯荷旱龋?012）研究發(fā)現(xiàn)，不同濃度GA3處理均使葡萄果實中的類黃酮含量有所提高，單寧和總酚含量降低。謝周等（2009）、侯玉茹等（2012）、陳錦永等（2016）研究證實，GA3和TDZ可促進果實生長發(fā)育、提高可溶性固形物含量、降低果實苦澀味，進而提高果實品質(zhì)。【本研究切入點】目前，有關GA3和TDZ及其組合對巨玫瑰葡萄果實苦澀味物質(zhì)含量變化影響的研究鮮見報道。【擬解決的關鍵問題】生產(chǎn)中常用于保果和果實膨大處理的GA3濃度為10.0～50.0 mg/L，TDZ濃度為1.0～5.0 mg/L，GA3與TDZ組合多為25.0 mg/L GA3+2.5～5.0 mg/L TDZ。本研究結(jié)合生產(chǎn)實際，選用25.0 mg/L GA3+2.5 mg/L TDZ組合對巨玫瑰葡萄進行保果和膨果處理，分析其對巨玫瑰葡萄果實苦澀味物質(zhì)含量變化的影響，旨在探討植物生長調(diào)節(jié)劑與苦澀味物質(zhì)代謝間的關系，為科學使用植物生長調(diào)節(jié)劑改善葡萄品質(zhì)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

試驗于2016年5～9月在中國農(nóng)業(yè)科學院鄭州果樹研究所葡萄試驗園進行。供試葡萄品種為巨玫瑰，樹齡8年，生長健壯且均勻一致，V形架南北行避雨栽培，株行距2 m×3 m，全園統(tǒng)一管理。

試驗試劑：福林酚購自北京索萊寶科技有限公司，單寧酸、蘆丁和沒食子酸均購自Sigma Aldrich（上海）貿(mào)易有限公司，碳酸鈉、亞硝酸鈉、硝酸鋁和氫氧化鈉均購自生工生物工程（上海）股份有限公司，其余試劑均為國產(chǎn)分析純。

1. 2 試驗方法

1. 2. 1 試驗設計 5月3日見花時統(tǒng)一整理果穗，掐除花序岐肩和副穗，其余花穗分枝長度整理為1.0～1.5 cm；將花序整理成圓柱形，使果穗大小基本保持一致。分別在生理落果初期（5月10日，第1次處理）和膨果初期（5月28日，第2次處理）以25.0 mg/kg GA3+2.5 mg/kg TDZ混合水溶液均勻浸蘸果穗，以浸蘸清水為對照。每3株為1個小區(qū)，3次重復。第1次處理后7 d（5月17日）開始取樣，每隔7 d取1樣次，果實轉(zhuǎn)色初期（6月28日，第7次取樣）至果實成熟，每隔5 d取1樣次，果實成熟時統(tǒng)一于第1次處理后114 d（9月3日）采收。取樣時間固定在上午8：00～10：00，每重復選取5穗果實，從果穗的上、中、下部位各采摘10顆果粒，放入冰盒帶回實驗室檢測果皮色澤和果實品質(zhì)等指標。

1. 2. 2 葡萄果實理化指標測定 參照程云（2007）的方法測定葡萄果實單粒重、縱橫徑及可溶性固形物、可滴定酸、葉綠素、類胡蘿卜素含量和著色指數(shù)（紅色葡萄果實色澤指數(shù)）。

1. 2. 3 可溶性單寧含量測定 首先進行單寧酸標準曲線制作，采用分光光度計在725 nm處測定樣品的吸光值，然后采用Folin-Ciocaileu法測定可溶性單寧含量。以單寧酸為標樣制作標準曲線，查出對應的單寧含量，每個樣品重復3次。

ω=C×（V總/V0）×n/W/1000

式中，ω為單寧含量（mg/g），C為標準曲線查到的待測樣品濃度（μg），V總為提取液總體積（mL），V0為參加反應的提取液體積（mL），n為稀釋倍數(shù)，W為樣品鮮重（g）。

1. 2. 4 類黃酮含量測定 首先制作蘆丁標準曲線，使用分光光度計在510 nm處測定樣品的吸光值，然后參照Meyers等（2003）的方法測定類黃酮含量。以蘆丁為標樣制作標準曲線，查出對應的類黃酮含量，每個樣品重復3次。類黃酮含量計算公式與單寧的一致。

1. 2. 5 總酚含量測定 首先制作沒食子酸標準曲線，使用分光光度計在760 nm下測定樣品的吸光度，然后參照Meyers等（2003）的方法測定總酚含量。以沒食子酸為標樣作標準曲線，查出對應的總酚含量，每個樣品重復3次。總酚含量計算公式與單寧的一致。

1. 3 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用 Excel 2007進行整理，以SPSS 17.0對各指標進行差異顯著性和相關性分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 GA3+TDZ組合對巨玫瑰葡萄果實基本理化指標的影響

2. 1. 1 對果實單粒重和縱橫徑的影響 從圖1-A可看出，第1次處理后7 d，巨玫瑰葡萄果實的單粒重略高于對照，說明GA3+TDZ組合處理在保果時已具有增重果粒的作用；第2次處理（第1次處理后21 d）后，GA3+TDZ組合處理的果實單粒重與對照差異逐漸增大，在果實生長中后期差異均達顯著水平（P<0.05，下同）。從圖1-B和圖1-C可看出，在整個果實生長期，GA3+TDZ組合處理果實的縱橫徑均大于對照，除第1次處理后35和42 d（葡萄果實進入硬核期）外，其他時期二者縱橫徑的差異均達顯著水平。說明在巨玫瑰葡萄生理落果初期和膨果初期以25.0 mg/kg GA3+2.5 mg/kg TDZ混合水溶液均勻浸蘸果穗，對其果實單粒重提高和果粒膨大效果明顯。

2. 1. 2 對果實可溶性固形物和總酸含量的影響 從圖2-A和圖2-B可看出，在巨玫瑰葡萄果實發(fā)育期，GA3+TDZ組合處理果實的可溶性固形物和總酸含量變化趨勢與對照一致，其中可溶性固形物含量隨著果實的發(fā)育逐漸升高，呈S形曲線特征變化趨勢；而總酸含量呈先升高后降低的變化趨勢。GA3+TDZ組合處理果實的可溶性固形物和總酸含量總體上略低于對照，其中可溶性固形物含量在果實成熟期（采收時）顯著低于對照，總酸含量與對照差異不顯著（P>0.05，下同）。說明以25.0 mg/kg GA3+2.5 mg/kg TDZ混合水溶液均勻浸蘸巨玫瑰葡萄果穗，對其成熟果實可溶性固形物的積累具有抑制作用。

2. 1. 3 對果實葉綠素和類胡蘿卜素含量的影響 從圖3-A和圖3-B可看出，在巨玫瑰葡萄果實整個果實發(fā)育期，GA3+TDZ組合處理果實的葉綠素和類胡蘿卜素含量均顯著高于對照；在果實轉(zhuǎn)色期前（第1次處理后7～49 d），對照果實的葉綠素和類胡蘿卜素含量迅速下降，隨后保持穩(wěn)定，而GA3+TDZ組合處理果實的葉綠素和類胡蘿卜素含量呈緩慢下降—升高—穩(wěn)定的變化趨勢，且在果實轉(zhuǎn)色期（第1次處理后49～79 d）均處于較高水平。說明以25.0 mg/kg GA3+2.5 mg/kg TDZ混合水溶液均勻浸蘸巨玫瑰葡萄果穗，對其光合色素積累有明顯的促進作用。

2. 1. 4 對果實色澤指數(shù)的影響 從圖4可看出，在巨玫瑰葡萄果實轉(zhuǎn)色期，GA3+TDZ組合處理果實的色澤指數(shù)（紅色葡萄果實色澤指數(shù)）在第1次處理后64 d達最高值，之后呈下降趨勢；而對照果實的色澤指數(shù)在第1次處理后69 d達最高值，之后呈平穩(wěn)變化趨勢；GA3+TDZ組合各處理時期果實的色澤指數(shù)除第1次處理后64 d外均顯著低于對照。說明以25.0 mg/kg GA3+2.5 mg/kg TDZ混合水溶液均勻浸蘸巨玫瑰葡萄果穗，會抑制其果實著色。

2. 2 對果實可溶性單寧含量的影響

從圖5可看出，巨玫瑰葡萄果實的可溶性單寧主要存在于果皮中，最高含量達42.48 mg/g（圖5-A），而果肉中的可溶性單寧含量極低，最高含量僅6.45 mg/g（圖5-B）；第1次取樣后7 d，果皮的可溶性單寧含量顯著高于對照，取樣14 d時差異不顯著，第2次處理后（第1次處理后21 d）與對照的差異顯著（圖5-A）；果實發(fā)育后期（第1次處理后104～114 d），GA3+TDZ組合處理果肉的可溶性單寧含量也顯著高于對照（圖5-B）；經(jīng)GA3+TDZ組合處理后，果實全果（包括果皮和果肉）的可溶性單寧含量總體上高于對照（圖5-C），成熟采收時顯著高于對照。說明以25.0 mg/kg GA3+2.5 mg/kg TDZ混合水溶液均勻浸蘸巨玫瑰葡萄果穗，會明顯促使其果實單寧含量積累，果實苦澀口感加重。

2. 3 對果實類黃酮含量的影響

從圖6-A和圖6-B可看出，GA3+TDZ組合處理果皮和果實的類黃酮含量變化趨勢與對照基本一致，均為果實發(fā)育前期含量較高，發(fā)育中后期含量較低；在果皮中，第1次處理后7 d其類黃酮含量顯著高于對照，隨后二者差距減小，第2次處理后二者差距再次增大，且果皮中的類黃酮含量明顯高于果肉，最高為122.37 mg/g；在果實發(fā)育后期，GA3+TDZ組合處理果肉的類黃酮含量呈升高趨勢，且顯著高于對照；果肉中的類黃酮含量較低，最高僅10.84 mg/g；GA3+TDZ組合處理巨玫瑰葡萄果實全果（包括果皮和果肉）的類黃酮含量總體上比對照有所提高（圖6-C）。說明以25.0 mg/kg GA3+2.5 mg/kg TDZ混合水溶液均勻浸蘸巨玫瑰葡萄果穗，一定程度上會促使其成熟果實類黃酮含量積累，果實苦澀口感加重。

2. 4 對果實總酚含量的影響

從圖7-A和圖7-B可看出，巨玫瑰葡萄果實果皮中的總酚含量較高，最高達43.42 mg/g；果肉中的總酚含量較低，最高僅6.70 mg/g。在果皮中，第1次處理后GA3+TDZ組合處理的總酚含量顯著高于對照，隨后二者差距減?。坏?次處理后，GA3+TDZ組合處理的總酚含量迅速升高，直到果實成熟均顯著高于對照。在果實全果和果肉中，GA3+TDZ組合處理的總酚含量總體上與對照無明顯差異（圖7-C）。說明以25.0 mg/kg GA3+2.5 mg/kg TDZ混合水溶液均勻浸蘸巨玫瑰葡萄果穗，會明顯促使總酚在成熟果實的果皮中積累，果皮苦澀味加重。

2. 5 果實基本理化指標與果皮苦澀味物質(zhì)含量間的相關性

由表1可知，GA3+TDZ組合處理巨玫瑰葡萄果實的可溶性固形物含量和著色指數(shù)與苦澀味物質(zhì)（可溶性單寧、類黃酮和總酚）含量呈顯著負相關；總酸和葉綠素含量與苦澀味物質(zhì)含量呈顯著正相關；類胡蘿卜素含量與可溶性單寧含量呈顯著正相關；可溶性單寧、類黃酮和總酚含量三者間呈顯著正相關；可溶性固形物含量與總酸含量呈顯著負相關；葉綠素含量與類胡蘿卜素含量呈顯著正相關；其他指標間無顯著相關性。

由表2可知，對照果實的可溶性固形物含量和著色指數(shù)與苦澀味物質(zhì)含量呈顯著負相關；總酸、葉綠素和類胡蘿卜素含量與苦澀味物質(zhì)含量呈顯著正相關；可溶性單寧、類黃酮和總酚含量三者間呈顯著正相關；可溶性固形物含量與總酸、葉綠素和類胡蘿卜素含量呈顯著負相關；著色指數(shù)與總酸、葉綠素和類胡蘿卜素含量呈顯著負相關，與可溶性固形物含量呈顯著正相關；葉綠素含量與類胡蘿卜素含量呈顯著正相關。

可見，葡萄果實的基本理化指標與果實苦澀味物質(zhì)含量間存在明顯的相關性，GA3+TDZ組合處理總體上未改變葡萄果實理化指標與果實苦澀味物質(zhì)含量間的相關性。

3 討論

本研究結(jié)果顯示，用GA3+TDZ組合浸蘸巨玫瑰葡萄果穗兩次后其果粒單粒重、縱橫徑均明顯高于對照，說明GA3+TDZ組合對巨玫瑰葡萄果粒增大和增重作用明顯，與劉金標等（2017）、沈建華等（2017）的研究結(jié)果一致；但成熟果實的可溶性固形物含量顯著降低，與史國棟（2010）對大瀨戶葡萄和孫賀等（2014）對茉莉香葡萄的研究結(jié)果一致，可能與GA3+TDZ組合處理巨玫瑰葡萄后其果粒增大、坐果率提高、營養(yǎng)供應不足導致光合產(chǎn)物在單位“庫”中積累減少有關。

果實色澤主要由葉綠素、類胡蘿卜素和花色素苷3種物質(zhì)決定，其中葉綠素決定果實的綠色，類胡蘿卜素主要決定果實的黃色，花色素苷主要決定果實的紅色（宋成秀等，2017）。本研究結(jié)果顯示，經(jīng)GA3+TDZ組合浸蘸果穗的巨玫瑰葡萄果實葉綠素和類胡蘿卜素含量顯著高于對照，紅色果實著色指數(shù)明顯低于對照，說明GA3+TDZ組合會抑制果實葉綠素和類胡蘿卜素降解，進而抑制果實紅色素積累，與孟祥云（2014）研究認為葉綠素和類胡蘿卜素對果實紅色素的形成具有屏蔽效應，葉綠素和類胡蘿卜素開始急劇降解時花色素苷開始不斷積累的觀點一致。相關性分析結(jié)果顯示，葡萄果實的葉綠素、類胡蘿卜素含量與紅色果實著色指數(shù)（主要由花色素苷含量決定）呈顯著負相關，與王延書（2011）對葡萄、姜學玲等（2014）對富士蘋果的研究結(jié)果一致。

劉晶晶（2006）研究發(fā)現(xiàn)，果實中的苦澀味物質(zhì)主要為可溶性單寧、總酚和類黃酮。Amandeep（2010）研究認為，總花色素苷和單寧是苯丙烷代謝途徑的次級代謝產(chǎn)物，二者存在競爭關系，果實的著色能力與單寧合成呈負相關?；羯荷旱龋?012）研究認為，酚類物質(zhì)種類繁多，且與果實苦澀味密切相關，植物生長調(diào)節(jié)劑對葡萄果實中酚類物質(zhì)的合成具有調(diào)節(jié)作用。本研究結(jié)果與上述研究結(jié)果相似，GA3+TDZ組合浸蘸巨玫瑰葡萄果穗后其果實著色能力明顯降低，可溶性單寧和類黃酮含量明顯增加；相關性分析結(jié)果也表明，巨玫瑰葡萄果實的著色指數(shù)與苦澀味物質(zhì)含量呈顯著負相關。說明葡萄果實的著色能力與果實苦澀味物質(zhì)合成密切相關。此外，本研究發(fā)現(xiàn)巨玫瑰葡萄的苦澀味物質(zhì)主要存在于果皮中，果肉中含量極低，與李楊昕等（2007）對玫瑰香葡萄的研究結(jié)果一致；在整個果實發(fā)育期，GA3+TDZ組合處理果實果皮的單寧、類黃酮及總酚含量均明顯高于對照，說明GA3+TDZ組合處理可促進葡萄苦澀味物質(zhì)積累，果實的口感變差。因此，如何有效抑制利用植物生長調(diào)節(jié)劑進行葡萄保果和果實膨大產(chǎn)生苦澀味仍是今后改善葡萄品質(zhì)的研究重點。

4 結(jié)論

25.0 mg/L GA3+2.5 mg/L TDZ浸蘸巨玫瑰葡萄果穗可增大其果粒，減緩果實的葉綠素和類胡蘿卜素降解，但會在一定程度上抑制果實著色，促進苦澀味物質(zhì)積累，不利于提高果實品質(zhì)。

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（責任編輯 思利華）