外源油菜素內(nèi)酯對美樂葡萄葉片光合特性和果實品質(zhì)的影響

劉 妍， 喬子純， 殷夢婷， 郭學(xué)良， 汪月寧，賀 琰， 代紅軍， 王振平

（寧夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021）

隨著中國葡萄與葡萄酒產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，釀酒葡萄種植面積逐年擴(kuò)大，美樂（Vitis vinferaL.cv.Merlot）作為世界十大釀酒葡萄品種之一，其種植面積已達(dá)26.6 萬hm2[1—2]。但由于管理等原因造成釀酒葡萄熟度不佳、含糖量低等問題，導(dǎo)致其果實品質(zhì)和商業(yè)價值大為 降低。目前，生產(chǎn)上多采用加強(qiáng)水肥管理等傳統(tǒng)方案來改善果實特性和品質(zhì)，但存在諸多弊端，因此，需要尋求一種更為便捷、高效、新型的方法，以提高美樂葡萄的品質(zhì)及產(chǎn)量。

油菜素內(nèi)酯（24-Epibrassinolide，EBR）被譽(yù)為第六大植物生長調(diào)節(jié)劑。研究表明，EBR 在植物生長上有較高效能，也有提高植物光合特性的能力[3—4]，其可以有效改善果實品質(zhì)。但由于油菜素內(nèi)酯在釀酒葡萄的應(yīng)用上相對較少，本試驗即研究不同濃度EBR 對美樂葡萄成熟過程中光合特性和果實品質(zhì)的影響，以期篩選出最佳EBR 質(zhì)量濃度來有效改善美樂葡萄的品質(zhì)，為美樂葡萄種植提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地及供試品種

本試驗在永寧縣玉泉營農(nóng)場國家葡萄產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系水分生理與節(jié)水栽培試驗基地（38°14′25″N，106°01′43″E）進(jìn)行，該地氣候為中溫帶干旱氣候，風(fēng)沙大，早晚溫差大。試材選用12 年生美樂葡萄，倒L形整形，采用正常田間管理，株行距為0.5 m×3.0 m。

1.2 材料處理

試驗設(shè)T1、T2、T3 3 個處理，其EBR 質(zhì)量濃度分別為0.2、0.4、0.6 mg/L，蒸餾水為對照（CK）。以蒸餾水為溶劑，加入與處理組同等劑量的98%乙醇（0.1%）和吐溫80（0.1%）。

試驗前選取120 株長勢一致的植株進(jìn)行掛牌，并分別標(biāo)記處理質(zhì)量濃度。于2021 年7 月25 日，即花后53 d，對葡萄葉片及果穗上均勻噴施配置好的EBR 溶液至葉片滴水，對照組噴施蒸餾水，每組處理共設(shè)置3 次重復(fù)，每次重復(fù)選取10 株葡萄。分別在花后53、60、70、80、90、100、110 d 采樣。隨機(jī)采集果穗和葡萄葉片，放入液氮，使其速凍，后置于-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 指標(biāo)測定與方法

光合、熒光參數(shù)使用浙江托普云農(nóng)公司生產(chǎn)的305 1 D 光合測定儀測定。自處理之日開始，每10 d在晴天10：00—11：00 對植株進(jìn)行一次光合參數(shù)的測定，測定時調(diào)整葉室角度，使每組葉片在相對一致的光強(qiáng)下完成光合測定。

參照馬文婷[5]的方法用蒽酮硫酸法測定可溶性總糖含量，采用Follin-Danies 法[6]測定單寧含量，采用Folin-Ciocalteus 法[7]測定總酚含量，采用pH 示差法測定葡萄果實中花色苷含量[8]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 和SPSS 軟件，對試驗得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，并使用Sigmaplot 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 EBR 處理對美樂葡萄生長指標(biāo)的影響

如表1 所示，在轉(zhuǎn)色期前即花后53 d 進(jìn)行不同濃度的EBR 處理后，在花后65 d，3 個處理下的新梢生長量與對照相比均顯著降低；在花后80 d，經(jīng)T2和T3 處理的新梢生長量均顯著低于對照；在花后95 d 和110 d，T2 和T3 處理的新梢生長量均顯著高于對照組。

表1 在轉(zhuǎn)色期前進(jìn)行不同質(zhì)量濃度的EBR 處理對美樂葡萄新梢生長和葉面積的影響

在花后65 d，3 個處理下的新梢莖粗生長量與對照相比均顯著上升，但處理間差異不顯著，T1、T2、T3 處理，新梢莖粗分別提高了46.06%、46.67%和48.48%，在花后80 d，T2、T3 處理均高于對照，且差異顯著。在花后95d，T2 處理顯著高于T1 和T3 處理，而在花后110 d，對新梢莖粗生長量提高效果最佳的是T1 處理，且與其他處理間差異顯著。

在花后65 d，T1 和T3 處理的葉面積顯著高于對照。在花后80 d，T1 處理高于對照，提高了9.11%，且差異顯著。在花后95 d，T2 處理顯著高于對照，提高了5.13%。

試驗結(jié)果表明，在花后53 d，進(jìn)行不同濃度的EBR 處理后，在前期會減緩新梢生長速度，到成熟期，3 個處理下的新梢生長量均高于對照，EBR 處理在前期會增加新梢莖粗生長量和葉面積，到成熟期增加效果不明顯，其中，T1 和T2 處理對新梢莖粗生長量和葉面積的提高效果較好。

2.2 EBR 處理對美樂葡萄光合特性的影響

如圖1-A 所示，在轉(zhuǎn)色期前，即花后53 d 進(jìn)行EBR 處理后，對照組的光合速率呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。 T1 處理在花后70 d 達(dá)到最大，然后逐漸下降，T2、T3 處理在花后60 d 達(dá)到最大，然后逐漸下降。在花后70 d，T1、T2 處理下的光合速率高于對照且差異顯著， 在花后100 d 和110 d，T2 處理的光合速率高于對照且差異顯著。而蒸騰速率（圖1-B）經(jīng)處理在花后70 d 達(dá)到最大， 后逐漸下降，T1 和T2處理的蒸騰速率在花后60 d 和70 d 顯著高于對照，但兩處理間差異不顯著?；ê?0 d 和100 d，T2處理的蒸騰速率顯著高于其他處理。 因此，在葡萄成熟過程中，T2 處理對蒸騰速率的提高效果最佳。 氣孔導(dǎo)度（圖1-C）的變化趨勢與蒸騰速率相似，各處理在花后70 d 達(dá)到峰值后逐漸下降。因此，在花后53 d 進(jìn)行不同質(zhì)量濃度的EBR 處理后，在花后70~110 d，各處理均可以提高氣孔導(dǎo)度，T2 處理對氣孔導(dǎo)度的提高效果較好。

圖1 不同質(zhì)量濃度EBR 處理對美樂葡萄光合特性的影響

2.3 EBR 對美樂葡萄葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

如圖2-A 所示，在轉(zhuǎn)色期前進(jìn)行EBR 處理，花后60~90 d，T1、T2 處理的初始熒光（Fo）逐漸下降，對照組和T3 處理在花后60~100 d 呈逐漸下降的趨勢。 在花后60、70、90 d，T1 處理的Fo 與對照相比較分別降低了11.46%、13.16%和14.72%，同時期，T2 處理的Fo 與對照相比較分別降低了8.85%、10.53%和12.88%。結(jié)果表明，在EBR 處理下，各處理從花后60～90 d 對美樂葡萄葉片的Fo有一定的降低作用。

圖2 在轉(zhuǎn)色期前進(jìn)行不同質(zhì)量濃度EBR 處理對美樂葡萄葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

各處理最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）的變化趨勢與對照大致相同，如圖2-B 所示，變化趨勢均為波動下降。 在成熟過程中， 花后60、70、90、100、110 d，T1、T2 處理的Fv/Fm 高于對照且差異顯著，T1 處理的Fv/Fm 與對照相比較分別提高了6.45%、7.18%、10.88%、14.84%和8.67%， 同時期，T2 處理的Fv/Fm 與對照相比較分別提高了9.33%、3.61%、6.95%、11.11%和7.29%。

經(jīng)EBR 處理后的Yield（光化學(xué)量子產(chǎn)額）呈逐漸下降的趨勢，如圖2-C 所示，與對照大致相同。 在花后70、90、100 d，T2 處理的Yield 高于對照且差異顯著，在花后80 d，T1、T2 處理的Yield 顯著高于對照，且差異顯著。 這一時期各處理Yield 從大到小排序為：T2>T1>T3>CK。 同時，ETR（相對電子傳遞速率）的變化趨勢與Yield 相同，如圖2-D 所示，在花后80 d，T2 處理的ETR 高于對照且差異顯著，在花后90 d，3 個處理均顯著高于對照，T1、T3 處理間差異不顯著， 在花后80 d，T2 處理的ETR 與對照相比較提高了12.77%。因此，在3 個質(zhì)量濃度的EBR 處理下，T2 處理與其他處理組相比對Yield 和ETR 的提高效果較好。

如圖2-E、圖2-F 所示，在花后70~80 d，T1、T2 處理的光化學(xué)淬滅系數(shù)（qP）高于對照并且差異顯著，在花后90 d，T2、T3 處理的qP 高于對照且差異顯著，在花后80、90、100 d，T1 處理的非光化學(xué)淬滅系數(shù)（NPQ）與對照相比較分別提高了46.81%、79.17%和14.65%，同時期T2 處理的NPQ 與對照相比分別提高了26.73%、48.59%和7.64%。 結(jié)果表明T2 處理與其他處理相比在花后70~90 d 對qP 的提高效果較好，T1 處理在花后80 d 和90 d 對NPQ 的提高效果較好。

2.4 成熟期不同質(zhì)量濃度EBR 對葡萄果實品質(zhì)的影響

成熟期不同質(zhì)量濃度EBR 處理對葡萄果實品質(zhì)的影響如表2 所示。在果實采收期，EBR 處理的百粒質(zhì)量為T2>T3>T1>CK，其中T2 最高，為143.97 mg，且與CK、T1、T3 組差異顯著?？扇苄怨绦挝锖涂扇苄钥偺堑暮吭? 個濃度的處理下均有不同程度的增加，T2 處理組的葡萄果實可溶性固形物含量高達(dá)23.75%，且與其他處理差異顯著。T1 處理對果實可滴定酸含量降低效果最好，為5.21 g/L，T3 最高，T2、T3 二者間差異不顯著，但和T1 差異顯著；T2 處理的漿果總酚含量高于對照且差異顯著，為9.81 mg/g；T2 組漿果單寧含量最高，為10.55 mg/g；EBR 處理促進(jìn)了漿果花色苷的積累，其中T2 和T3 組總花色苷含量較高，分別為0.95 mg/g，0.92 mg/g，與CK、T1 差異顯著。

表2 成熟期不同質(zhì)量濃度EBR 對葡萄果實組分的影響

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

研究表明，用EBR 處理蘋果樹[9]可提高其葉片面積和厚度，減緩秋梢生長[10]，本試驗結(jié)果表明，在轉(zhuǎn)色期前即花后53 d 進(jìn)行不同質(zhì)量濃度的EBR 處理后，前期均會減緩新梢生長速度，但在成熟期，新梢生長量高于對照，新梢粗度和葉面積在EBR 處理的前期也高于對照，與李凱榮等的研究結(jié)果一致；李紅紅等研究發(fā)現(xiàn)，EBR 不但可以有效調(diào)節(jié)植物的營養(yǎng)生長還能增強(qiáng)葉片的光合性能，這可能是由于BR 克服了氣孔限制，增加了CO2濃度。凈光合速率（Pn）值的大小能夠直觀地反映植物同化CO2的能力[14]。在本試驗中，在轉(zhuǎn)色期之前進(jìn)行EBR 處理后，各處理在轉(zhuǎn)色期均可以提高Pn 變化的平均值，其中對Pn 的提高效果較好的是0.4 mg/L EBR 處理，這與劉帥等[12]、郭凱斌等[13]的研究結(jié)果一致。Pn、蒸騰速率（Tr）和氣孔導(dǎo)度（Gs）均表現(xiàn)為單峰型曲線特征，同時EBR 處理不會改變美樂葡萄Tr 和Gs的變化趨勢，但是可以提高Tr 和Gs 的平均值，其中0.4 mg/L EBR 處理的提高效果較好。

植物葉綠素?zé)晒鈪?shù)的變化可以直觀地反映出植株的光合能力的強(qiáng)弱。有研究指出，F(xiàn)o 增加的原因主要是由于植株光系統(tǒng)PSII 受損或電子傳遞被中斷，F(xiàn)v/Fm、Yield 和ETR 分別代表了最大光化學(xué)效率、光化學(xué)量子產(chǎn)額和電子傳遞速率，三者整體的增加即代表了植物光能利用率的提高。王智真[15]研究發(fā)現(xiàn)，水分脅迫會導(dǎo)致葡萄幼苗葉片葉綠素的降解，氣孔張開度降低，損傷葉片細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)，但通過EBR 預(yù)處理能夠有效緩解水分脅迫帶來的損傷，同時顯著增加了Fv/Fm 和Yield，降低了NPQ。在本試驗中，在轉(zhuǎn)色期前進(jìn)行EBR 處理，各處理在花后60～90 d 可降低葡萄葉片的Fo，說明EBR 處理在一定程度上能夠減少因葉片衰老光系統(tǒng)PS ΙΙ受到的傷害，但在成熟期這一作用不顯著。在成熟過程中，提高了Fv/Fm，其中0.2 mg/L EBR 處理效果較好；0.4 mg/L EBR 處理在花后60～90 d 對Yield、ETR 和光化學(xué)淬滅系數(shù)qP 的提高效果較好，0.6 mg/L EBR 處理在成熟期對這3 個指標(biāo)的提高效果較好，可能是由于在葡萄成熟過程中，EBR 處理對植株的影響逐漸減小，因此在葡萄成熟后期較高濃度的EBR 即0.6 mg/L EBR 處理對Yield、ETR 和qP 的提高效果較好。在轉(zhuǎn)色初期，對照組的NPQ 呈穩(wěn)定趨勢，但在花后80～110 d，NPQ 呈現(xiàn)了逐漸下降的趨勢，可能是由于隨著葡萄逐漸成熟，植物逐漸衰落導(dǎo)致了這一機(jī)制受阻，這與前人研究結(jié)果有出入，可能是由于品種不同所導(dǎo)致，但處理組的NPQ 在花后80～90 d 可以在一定程度上抑制NPQ 的降低，此結(jié)果表明EBR 處理可以緩解植物因衰老而導(dǎo)致的熱耗散機(jī)制受阻，使得過剩光能可以通過NPQ途徑有效耗散。有研究[16—17]發(fā)現(xiàn)，對草莓噴施EBR 能顯著提高其坐果率，果實體積增大明顯，并可促進(jìn)果實成熟。近年來EBR 在龍眼、香蕉[18]、蘋果[19]、葡萄[20]等漿果上得到了廣泛應(yīng)用。本試驗中，3 個處理組的葡萄百粒質(zhì)量在成熟期均大于對照，其中，0.4 mg/L EBR 處理組效果最佳；0.2、0.4 mg/L EBR處理均可降低可滴定酸含量；0.4 mg/L EBR 處理組的總酚、單寧在成熟期含量最高；同時，0.4 mg/L EBR 處理組的果實總花色苷含量也高于對照且差異顯著，這與前人的研究結(jié)果一致。

3.2 結(jié)論

噴施外源油菜素內(nèi)酯可以有效改善美樂葡萄葉片光合能力、提高果實品質(zhì)，其中質(zhì)量濃度為0.4 mg/L 時效果最優(yōu)。