GA3和CPPU對(duì)‘希姆勞特’和‘津早無(wú)核’葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響1

李巖昊，王麗娟，張娜，張鶴，黃建全，賈貴瑛,3，申宇

（1. 天津農(nóng)學(xué)院園藝園林學(xué)院，天津 300384；2. 天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院林業(yè)果樹(shù)研究所，天津 301700；3. 南開(kāi)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，天津 300071）

葡萄在全世界廣泛種植，是最有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水果之一。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2020年全國(guó)葡萄產(chǎn)量1431.41萬(wàn)噸，僅次于柑橘、蘋(píng)果、梨的產(chǎn)量，位居全國(guó)第四。果粒大小、果實(shí)形狀、無(wú)核是影響鮮食葡萄商業(yè)價(jià)值的重要經(jīng)濟(jì)性狀[1]。因此，在生產(chǎn)中常用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑來(lái)增加其商品性。赤霉素（GA3）和氯吡脲（CPPU）是較為常用的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。GA3用于誘導(dǎo)葡萄無(wú)核化，可提高坐果率和膨大果粒[2]。CPPU的應(yīng)用增大了果粒，同時(shí)延緩了葡萄成熟[3]。近期研究表明，在花前使用CPPU調(diào)節(jié)了細(xì)胞壁多糖從而增加了果實(shí)的硬度[4]。GA3常與CPPU混用，用于葡萄的無(wú)核化與膨果處理[1]。因此，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的使用要綜合考慮環(huán)境因素、氣候條件、葡萄品種、樹(shù)體長(zhǎng)勢(shì)和病蟲(chóng)害發(fā)生等多種情況確定適宜時(shí)間、種類(lèi)和次數(shù)[5-6]。

‘希姆勞特’（Himrod）屬歐美雜交種[7]。是1952年由美國(guó)紐約州農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站用‘安大略’（Ontario）和‘蘇丹娜’（Sultanina）雜交育成的鮮食無(wú)核白葡萄品種[8]。1972年引入我國(guó)，目前報(bào)道已在浙江[9]、廣西[10]、湖北[11]、江蘇[12-13]、上海[14]、湖南[15]和天津[16]等地引種。‘希姆勞特’坐果好，早熟且無(wú)核，但果粒較小，使其商品性受到限制?！蛟鐭o(wú)核’是‘希姆勞特’葡萄的大粒早熟芽變品種，由天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院于2014年發(fā)現(xiàn)[17]，并于2020年申請(qǐng)了植物新品種權(quán)保護(hù)。‘津早無(wú)核’在保留了‘希姆勞特’優(yōu)良性狀的基礎(chǔ)上，成熟期提前5～7 d，粒質(zhì)量增加了1倍左右，具有更好的推廣價(jià)值和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

GA3和CPPU在‘希姆勞特’葡萄上的應(yīng)用已有報(bào)道[18-20]，但在‘津早無(wú)核’上未見(jiàn)報(bào)道。本研究通過(guò)使用不同濃度配比的GA3和CPPU處理‘希姆勞特’和‘津早無(wú)核’的果穗，分析不同處理對(duì)成熟果實(shí)品質(zhì)的影響，篩選出兩個(gè)葡萄品種在天津地區(qū)適宜的GA3和CPPU配比，為它們?cè)谏a(chǎn)上的合理使用提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)在天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新基地（116°57'28.98"E，39°25'40.39"N）進(jìn)行，以4年生‘希姆勞特’和‘津早無(wú)核’葡萄為試驗(yàn)材料，取長(zhǎng)勢(shì)相近且無(wú)病蟲(chóng)害的植株，土肥水管理及病蟲(chóng)害防治按常規(guī)。東西行向，“一”字形水平棚架，株行距4 m×3.5 m。供試藥劑為：GA3（赤霉酸，4%可溶液劑）和CPPU（氯吡脲，0.1%可溶液劑），四川國(guó)光農(nóng)化有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，10穗為1小區(qū)，每處理重復(fù)3次。2022年5月30日，花后10 d分別用不同濃度激素浸穗處理，時(shí)間為5 s。

處理A：12.5 mg·L-1GA3＋2.5 mg·L-1CPPU

處理B：12.5 mg·L-1GA3＋5 mg·L-1CPPU

處理C：25 mg·L-1GA3＋2.5 mg·L-1CPPU

處理D：25 mg·L-1GA3＋5 mg·L-1CPPU

處理E：50 mg·L-1GA3＋2.5 mg·L-1CPPU

處理F：50 mg·L-1GA3＋5 mg·L-1CPPU

處理G：50 mg·L-1GA3

處理H：100 mg·L-1GA3

以清水處理為對(duì)照（CK）。

用DY-3207電子秤測(cè)量穗質(zhì)量（精確到0.1 g）。成熟期從果穗的上中下三個(gè)部分隨機(jī)采樣，每個(gè)處理取30粒用sartorius BSA224S電子天平測(cè)量粒質(zhì)量（精確到0.01 g）；電子游標(biāo)卡尺測(cè)量果?？v橫徑（精確到0.01 mm），果形指數(shù)=果?？v徑/果粒橫徑。

采用手持測(cè)糖儀（ATAGO，日本）測(cè)定可溶性固形物含量；用酸堿滴定法測(cè)定可滴定酸含量；固酸比=可溶性固形物含量/可滴定酸含量；用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定Vc含量。

用TA.XT plus v46質(zhì)構(gòu)儀（Stable Micro Systems，英國(guó)）測(cè)定硬度、表皮穿刺強(qiáng)度、果皮厚度。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2017軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，采用prism 8.0.1軟件和SPSS 24軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，Duncan法進(jìn)行顯著性差異分析（P<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)葡萄外觀品質(zhì)的影響

由表1、表2可知，8個(gè)處理均提高了‘希姆勞特’和‘津早無(wú)核’穗質(zhì)量（CW）、粒質(zhì)量（BW）、果?？v徑（LD）、橫徑（TD）。其中，處理F對(duì)‘希姆勞特’的膨果效果最好，穗質(zhì)量達(dá)378.23 g，粒質(zhì)量5.68 g，果形指數(shù)（SI）與對(duì)照基本一致。處理D對(duì)‘希姆勞特’的膨果效果次之，處理A和處理B略差于其他處理。

表1 不同處理對(duì)‘希姆勞特’葡萄果實(shí)外觀品質(zhì)的影響Table 1 Effects of different treatments on appearance quality of 'Himrod' grape

表2 不同處理對(duì)‘津早無(wú)核’葡萄果實(shí)外觀品質(zhì)的影響Table 2 Effects of different treatments on appearance quality of 'Jinzao Wuhe' grape

處理C對(duì)‘津早無(wú)核’的膨果效果最好，穗質(zhì)量達(dá)378.52 g，粒質(zhì)量8.64 g，果形指數(shù)顯著高于對(duì)照。處理F和處理G對(duì)‘津早無(wú)核’的膨果效果不明顯。

2.2 不同處理對(duì)葡萄果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響

由表3可知，花后10 d使用GA3和CPPU處理對(duì)‘希姆勞特’和‘津早無(wú)核’葡萄果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)均有影響，可溶性固形物含量下降，可滴定酸和Vc含量升高。其中，與對(duì)照相比，處理H的‘希姆勞特’果實(shí)可溶性固形物含量最低，為16.4%。處理D和處理E可滴定酸含量最大，都為0.8%。處理C的固酸比、Vc含量最高，均顯著高于對(duì)照。

表3 不同處理對(duì)‘希姆勞特’和‘津早無(wú)核’葡萄果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響Table 3 Effects of different treatments on the intrinsic quality of 'Himrod' and 'Jinzao Wuhe' grape

‘津早無(wú)核’果實(shí)可溶性固形物含量為處理D最低，顯著低于對(duì)照和其他處理。處理A的可滴定酸含量最高，為0.63%，對(duì)照最低。固酸比以對(duì)照最高，達(dá)36.34，其次為處理G34.9，處理D最低為28.17。說(shuō)明使用GA3和CPPU處理‘津早無(wú)核’一定程度上影響了果實(shí)風(fēng)味。

2.3 不同處理對(duì)葡萄果實(shí)質(zhì)地的影響

由表4可知，使用GA3和CPPU處理后‘希姆勞特’和‘津早無(wú)核’葡萄果實(shí)硬度（HD）和表皮穿刺強(qiáng)度（EPS）增大。處理后‘希姆勞特’果實(shí)硬度均有提高，處理F的果實(shí)硬度最大，達(dá)271.13 g，顯著高于其他處理。8個(gè)處理的‘津早無(wú)核’果實(shí)硬度為處理D最高，達(dá)389.52 g；對(duì)照的硬度最低，為134.44 g。

表4 不同處理對(duì)‘希姆勞特’和‘津早無(wú)核’葡萄果實(shí)質(zhì)地的影響Table 4 Effects of different treatments on the texture of 'Himrod' and 'Jinzao Wuhe' grape

不同處理均顯著提高了‘希姆勞特’果實(shí)表皮穿刺強(qiáng)度。處理F的表皮穿刺強(qiáng)度最大，為75.67 g；其次為處理D74.69 g，對(duì)照最小為42.27 g。各處理間‘津早無(wú)核’葡萄表皮穿刺強(qiáng)度除了處理E外，其它各處理均顯著高于對(duì)照；其中處理D的表皮穿刺強(qiáng)度最大，為73.56 g。

不同處理間‘希姆勞特’果皮破裂距離（PRD）為處理D最高，處理B最低。各處理‘津早無(wú)核’果皮破裂距離僅處理A顯著高于對(duì)照，達(dá)2.37 mm；處理E最低，為1.41 mm。

2.4 不同處理葡萄果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性分析

由表5可以看出，‘希姆勞特’葡萄穗質(zhì)量與粒質(zhì)量、果?？v徑、果粒橫徑、表皮穿刺強(qiáng)度顯著正相關(guān)。粒質(zhì)量與果?？v徑、果粒橫徑顯著正相關(guān)。表皮穿刺強(qiáng)度與果粒橫徑、硬度顯著正相關(guān)。可滴定酸含量與固酸比顯著負(fù)相關(guān)。

表5 不同處理‘希姆勞特’葡萄果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性Table 5 Correlation of fruit quality of 'Himrod' grape under different treatments

‘津早無(wú)核’葡萄的相關(guān)性分析顯示（表6），粒質(zhì)量與果粒縱徑、果粒橫徑顯著正相關(guān)，與可溶性固形物含量顯著負(fù)相關(guān)。果?？v徑與果粒橫徑、果形指數(shù)顯著正相關(guān)，與可溶性固形物含量顯著負(fù)相關(guān)。固酸比與可溶性固形物含量顯著正相關(guān)，與可滴定酸含量顯著負(fù)相關(guān)。

表6 不同處理‘津早無(wú)核’葡萄果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性Table 6 Correlation of fruit quality of 'Jinzao Wuhe' grape under different treatments

2.5 不同處理對(duì)果實(shí)影響的綜合評(píng)價(jià)

2.5.1 葡萄果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)主成分提取

由‘希姆勞特’和‘津早無(wú)核’12個(gè)果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析（Principal Component）可知（表7），‘希姆勞特’葡萄提取出4個(gè)主成分，貢獻(xiàn)率分別為51.755%、18.281%、13.9%和8.371%，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到92.307%；‘津早無(wú)核’葡萄提取出3個(gè)主成分，貢獻(xiàn)率分別為54.916%、17.678%、12.524%，累計(jì)貢獻(xiàn)率為85.118%。分析結(jié)果均具有一定的代表性。

表7 主成分的特征根和貢獻(xiàn)率Table 7 Eigen values and contributions of principal components

由表8可知，‘希姆勞特’第1主成分中，穗質(zhì)量、粒質(zhì)量、果?？v徑、果粒橫徑、果皮破裂距離、表皮穿刺強(qiáng)度、硬度、果形指數(shù)、可滴定酸含量相關(guān)性較強(qiáng)。‘津早無(wú)核’葡萄分析結(jié)果顯示，果實(shí)穗質(zhì)量、粒質(zhì)量、果?？v徑、果粒橫徑、表皮穿刺強(qiáng)度、硬度、果形指數(shù)、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比在第1成分上有較高的荷載，相關(guān)性較強(qiáng)。

表8 ‘希姆勞特’和‘津早無(wú)核’果實(shí)品質(zhì)在各主成分中的因子載荷量Table 8 The factor load of 'Himrod' and 'Jinzao Wuhe' fruit quality in each principal component

2.5.2 主成分綜合得分

由表9、10可得，‘希姆勞特’各處理中，處理F綜合得分最高；‘津早無(wú)核’不同處理中處理D的綜合得分最高。表明花后10 d 用50 mg·L-1GA3+5 mg·L-1CPPU處理，對(duì)‘希姆勞特’葡萄綜合品質(zhì)提升效果最好；花后10 d 用25 mg·L-1GA3+5 mg·L-1CPPU處理，‘津早無(wú)核’葡萄綜合品質(zhì)提升效果最好。

表9 不同處理‘希姆勞特’果實(shí)品質(zhì)主成分得分及綜合得分Table 9 The principal component score and comprehensive score of 'Himrod' fruit quality

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，在花后10 d用GA3和CPPU混合處理，或用GA3單獨(dú)處理‘希姆勞特’和‘津早無(wú)核’葡萄，均不同程度地提高穗質(zhì)量、粒質(zhì)量、果?？v橫徑。果形指數(shù)反映了果粒形狀[21]，本研究中各處理‘希姆勞特’的果形指數(shù)與對(duì)照基本一致，處理E‘津早無(wú)核’的果形指數(shù)最大，處理C的最小。

可溶性固形物和可滴定酸含量是評(píng)價(jià)果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的重要指標(biāo)。很多研究表明，GA3和CPPU混用處理降低了可溶性固形物含量[22-24]，也有研究得出相反的結(jié)果，即二者混用提高了可溶性固形物的含量[25-26]。李濤[25]研究表明，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理均降低了‘京蜜’葡萄可滴定酸含量，這與郝峰鴿等[26]在‘金田玫瑰’上的研究結(jié)果相反。本研究表明，花后10 d使用GA3和CPPU處理‘希姆勞特’和‘津早無(wú)核’葡萄，可溶性固形物含量下降，可滴定酸含量升高。不同處理均提高了Vc含量，這與王玉安[27]的結(jié)果一致，與郭淑萍等[23]的結(jié)果相反。造成這種差異的原因可能是與不同品種、栽培條件、氣候環(huán)境對(duì)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑敏感性的差異有關(guān)。

研究表明，花后10 d用GA3和CPPU處理可增加‘希姆勞特’和‘津早無(wú)核’葡萄果實(shí)的硬度，有些研究得出了相似的結(jié)果[19-22]。同時(shí)，也提高了兩個(gè)品種葡萄果實(shí)的表皮穿刺強(qiáng)度，影響了果皮穿刺距離。

通過(guò)對(duì)GA3和CPPU處理的‘希姆勞特’和‘津早無(wú)核’葡萄果實(shí)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析發(fā)現(xiàn)，花后10 d 用50 mg·L-1GA3+ 5 mg·L-1CPPU處理，對(duì)‘希姆勞特’葡萄綜合品質(zhì)提升效果顯著；花后10 d 用25 mg·L-1GA3+ 5 mg·L-1CPPU處理，對(duì)‘津早無(wú)核’葡萄綜合品質(zhì)提升效果最好。

表10 不同處理‘津早無(wú)核’果實(shí)品質(zhì)主成分得分及綜合得分Table 10 The principal component score and comprehensive score of 'Jinzao Wuhe' fruit quality