克瑞森葡萄主干环剥后果实可溶性糖组分及含量分析

韩守安，廖 康，潘明启，钟海霞，张付春，周晓明，张 雯，谢 辉，伍新宇

(1.新疆农业大学特色果树研究中心，乌鲁木齐 830052；2.新疆农业科学院园艺作物研究所，新疆乌鲁木齐 830091)

0 引 言

【研究意义】克瑞森无核是由美国Davies农学院(位于California州)果树遗传和育种研究室采用皇帝与C33-199杂交育成的晚熟无核葡萄品种,属欧亚种[1]。目前是新疆具有发展潜力的鲜食主栽品种之一，该品种因其成熟晚，易被早霜危害，大大限制了其效益的发展[2]。可溶性糖类物质的成分和含量是影响葡萄品质的关键因子，也是判断果实成熟的重要指标。环剥是果树生产上经常使用的用来促花坐果、提高品质和产量的技术[3]，在葡萄上应用很久了，研究克瑞森无核葡萄在不同时期进行主干环剥后果实的可溶性糖组分及含量，对生产上果实糖积累调节，促进其提前成熟，使其免受早霜为害，具有重要应用意义。【前人研究进展】果实中糖类物质的种类和含量对品质成分和风味物质如维生素、色素和芳香物质等合成起着关键作用[4]。葡萄果实的软化过程中伴随着大量可溶性糖的积累，储存在果实果肉细胞的液泡中[5]。果实糖分积累主要发生在转色期，与果实发育密切相关[6]。有关环剥对葡萄果实的品质影响已有一些报道。李秀珍等[7]对京亚葡萄环剥处理认为葡萄单粒果重、单穗果重和总产量上也无明显差异，Ezzahouani等[8]认为环剥对果实可溶性固形物含量无显著影响。而晁无疾等[9]环剥红提葡萄可以增加葡萄果实纵横径，刘岩岩等[10]环剥无核白鸡心葡萄认为可以使穗重、单粒重、株产增加，张永福等[11]认为环剥可以提高葡萄果实可溶性糖、葡萄糖等多种物质的含量，进而提升果实的品质，在其他果树上，石军等[12]对柑橘环剥认为提前果实的成熟期。【本研究切入点】关于环剥对葡萄果实品质影响的研究报道很多，但对其可溶性糖组分方面影响的研究很少，在克瑞森等晚熟葡萄品种上的相关研究尚未见报道。研究以克瑞森葡萄为试材，通过调查不同时期的主干环剥后果实的特性，果实的葡萄糖、果糖、蔗糖、可溶性总糖等含量及其相关性进行比较分析研究。【拟解决的关键问题】研究不同时期对克瑞森无核葡萄环剥后果实可溶性总糖组分及其含量，为环剥对葡萄果实的糖积累影响机制提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

以5 a生克瑞森无核葡萄树为试验材料，选择生长发育良好、长势、花期一致、无病虫害的50株为试验树，挂牌标记。株行距(1×3.5) m，正常土肥水管理。

1.2 方 法

环剥处理于坐果后6月20日(TG1即第1次主干环剥)、6月30日(TG2即第2次主干环剥)、7月10日(TG3即第3次主干环剥)、7月20日(TG4即第4次主干环剥)各环剥一次，每次数量为10棵树，共4次环剥处理，10株不环剥作对照(CK即未环剥)。主干环剥高度距离地面50 cm，环剥宽度为5 mm。环剥后立即用用透明薄膜进行包裹，以预防伤口感染。从第4次环剥当日起，每15 d采样1次，共采样5次。每次取样时，选择上、中、下结果部位随机采集60粒果实，取果肉部分，液氮速冻，-80℃低温冰箱保存待测。调查不同处理的果实成熟期并记录，测定粒重，测定果形指数(纵径/横径)用数显游标卡尺，测定可溶性固形物含量采用PAL-1数显折光糖度仪。

测定糖组分和含量利用FL2200Ⅱ型高效液相色谱仪(色谱仪自带紫外检测器)，SK7200H型超声波清洗器。糖成分用高效液相色谱检测，测定条件：选用的色谱柱为InertsilNH2柱(4.6 mm×250 mm，3 μm)，乙睛∶水=75%∶25%作为流动相，流速设定为0.8 mL/min，柱温设定为40℃，进样量为10 μL。

1.3 数据处理

试验数据采用Excel 2016及SPSS 22.0软件统计和分析。

2 结果与分析

2.1 环剥后克瑞森葡萄果实特性研究

研究表明，4个不同时期环剥处理及对照的果实的果形指数均在1.00以上，其果实均为长椭圆形。但各环剥处理间果形指数存在差异，但不太显著，除TG2处理(为1.38)外均在1.40以上，均高于CK的果形指数。其中TG1处理的最大，比CK果实的果形指数大5.67%，TG2处理的最小，比CK果实的果形指数小2.12%。差异都不显著。图1

图1 克瑞森无核葡萄不同时期环剥的果实果形指数比较
Fig.1 Comparison of fruit shape indices of different stage of girdling of crimson seedless grape

研究表明，不同时期主干环剥处理及其对照的果实的单粒重均在2.0 g以上，随着环剥时间的推迟，不同时期环剥果粒的粒重依次递减，这与果形指数变化明显的不一致，基本没有相关性。图2

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

图2 克瑞森无核葡萄不同时期环剥的果实单粒重比较
Fig.2 Comparison of fruit single grain weight of different stage of girdling of crimson seedless grape

2.2 环剥后果实发育中糖组分及含量

4个主干环剥处理及对照处理中果实的糖组成及含量比例存在较大差异。葡萄糖含量均是最高的，平均达105.19 mg/g FW，占可溶性总糖的45.34%～50.03%。其次是果糖含量，均值为99.96 mg/g FW，略小于葡萄糖，占可溶性总糖的43.52%～47.39%；蔗糖的含量最低，均值为5.01 mg/g FW，占总糖含量的2.13%～2.72%。

不同时期主干环剥的果实中葡萄糖含量存在较大差异，变化范围为96.64～117.60 mg/g FW。其中含量最高的是TG2处理，极显著大于CK处理，比其高21.67%。TG1处理和TG3处理的葡萄糖含量较高，分别较CK处理高11.33%和10.18%，差异均达到极显著水平。TG4处理与CK处理的葡萄糖含量基本持平，TG4处理仅比CK处理高1.05%。

不同时期主干环剥处理中果糖含量变化范围为89.88～109.12 mg/g FW。其中果糖含量最高的是TG3处理，极显著大于CK处理，比其高21.4%。其次，TG2处理和TG4处理量较高，分别较CK处理高18.04%和13.57%；TG1处理的果糖含量较低，比CK处理高3.06%，与其余的主干环剥处理差异均达到极显著水平(P<0.01)。

不同时期主干环剥处理间蔗糖的含量无显著差异，其变化范围在4.52～5.86 mg/g FW，平均值为5.09 mg/g FW。其中蔗糖含量最高的是TG4处理，比CK处理29.65%。其次是TG3处理和克瑞森TG2处理较高。TG1处理的蔗糖含量较低，仅比CK处理高4.20%。

不同时期主干环剥处理的果实中可溶性总糖含量存在显著或极显著差异，其变化范围为198.54～241.36 mg/g FW，平均为220.31 mg/g FW。4个环剥处理明显高于其对照处理的含量，分别比CK处理高7.19%、17.57%、8.49%和21.57%；其中TG2处理的总糖含量最高，含量最低TG1处理的总糖含量也高达212.82。表1

表1 克瑞森无核葡萄不同时期主干环剥的可溶性糖组分及含量比较
Table 1 Comparative analysis of Components and contents of soluble sugars in different Trunk girdling of crimson seedless

不同主干环剥Rootstock and scion combination葡萄糖Glucose(mg/g FW)果糖Fructose(mg/g FW)蔗糖Sucrose(mg/g FW)可溶性总糖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：同一列中标记相同字母表示无显著差异，不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显著(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不同时期主干环剥对果实的可溶性糖组分的相关性

研究表明，葡萄糖、果糖和可溶性总糖间的正相关关系是极显著的，果糖与可溶性总糖间的相关性最大，系数达0.993，略高于葡萄糖与可溶性总糖间的相关系数。这表明主干环剥后果糖和葡萄糖均是果实中可溶性总糖的最重要的成分。相比之下蔗糖相关系数为0.588，未达到显著或极显著相关水平，与可溶性总糖间的相关性最小。葡萄糖与果糖之间呈极显著正相关关系，相关系数达0.952，果糖和葡萄糖分别与蔗糖之间的相关性不显著。表2

表2 克瑞森无核葡萄不同时期主干环剥的可溶性糖组分相关性
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可溶性总糖Soluble Total Sugar蔗糖 Sucrose1葡萄糖 Glucose0.3781果糖 Fructose0.4360.952**1可溶性总糖 Soluble Total Sugar0.5880.965**0.993**1

注：**表示在0.01水平(双侧)上显著相关

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

2.4不同时期主干环剥的可溶性糖组分相关性检验

研究表明，葡萄糖与可溶性总糖、果糖与可溶性总糖、蔗糖与可溶性总糖的两两变量间均呈直线趋势。但蔗糖与可溶性总糖的两变量间直线趋势与其余2个相比欠明显，做出趋势直线的方程，从R2的值进一步验证了可溶性总糖与蔗糖含量的相关关系远远未达到显著或极显著水平，与葡萄糖和果糖的存在显著的正相关关系。图3

图3 因变量与回归标准化预测值散点
Fig.3 The dependent variable and return a scatterplot standardized predicted

3 讨 论

不同的时期运用环剥技术,能使葡萄果粒发生不同的的改变,或促进果粒膨大,或使其大小均匀,或者促进果实着色和成熟[7,13]。郭磊等[14]则报道,环剥对单果重影响不大。陈锦永等[15]认为红地球葡萄在果粒横径为10～12 mm时进行主干环剥,对果粒增大作用不明显甚至导致果粒减小,横径为15～16 mm时进行主干环剥可增大果粒10%左右。而研究发现,在坐果后对克瑞森无核葡萄进行主干环剥,可使果粒重和果粒纵、横径显著增大,果形指数基本不变,但在转色前进行一次环剥则有可能会使其降低,这与张永福等研究结果一致[11]。

糖是衡量果实风味品质的重要指标，大多数果实成熟时的主要贮藏物，由于糖的组分和含量存在差异，造成了不同果品风味的形成[16-17]。不同时期主干环剥克瑞森葡萄，果实糖分的组成中，葡萄糖的含量都是最高的；平均达105.19 mg/g FW，其次是果糖含量，均值为99.96 mg/g FW，蔗糖的含量最低。不同时期主干环剥克瑞森葡萄的果实中葡萄糖含量相对最高，这与Kafkas E等和Chen等对黑莓和8个梨品种研究得出其果实中以果糖为主，即果糖含量最高的研究结果不同，这可能与研究的材料不同有关[18-19]。

分析不同时期主干环剥克瑞森无核葡萄的可溶性糖组分的相关性，可知葡萄糖、果糖和可溶性总糖间的正相关关系是极显著的，果糖与可溶性总糖间的相关性最大，系数达0.993，略高于葡萄糖与可溶性总糖间的相关系数。这表明主干环剥后克瑞森无核葡萄果实中可溶性总糖的最重要的成分时果糖和葡萄糖。相比之下与可溶性总糖间的相关性最小，其次是蔗糖相关系数为0.588，未达到显著或极显著相关水平。葡萄糖与果糖相关系数达0.952，呈极显著正相关关系。

4 结 论

4.1 4个不同时期主干环剥处理和未环剥对照中，TG1处理的果实的果形指数最大，比CK处理大5.67%，单粒重最大，达2.99 g。成熟期最早的是TG3处理，4个不同时期主干环剥处理和未环剥处理的果实的可溶性糖主要由果糖、葡萄糖和蔗糖组成，其中葡萄糖和果糖含量高，变化幅度大，蔗糖含量相对稳定，葡萄糖的含量略高于果糖。

4.2 从糖组分及含量上看，5个试验处理中，糖组成及含量比例存在较大差异。其中葡萄糖含量最高的是TG2处理，极显著大于CK处理，比其高21.67%。TG1处理和TG3处理的葡萄糖含量较高，分别较CK处理高11.33%和10.18%；其中果糖含量最高的是TG3处理，极显著大于CK处理，比其高21.4%。其次，TG2处理和TG4处理量较高，分别较CK处理高18.04%和13.57%；其中蔗糖含量最高的是TG4处理，比CK处理高29.65%；4个环剥处理明显高于其对照处理的含量，分别比CK处理高7.19%、17.57%、8.49%和21.57%；其中TG2处理的总糖含量最高，含量最低TG1处理的总糖含量也高达212.82。葡萄糖和果糖与可溶性总糖间存在极显著的正相关，葡萄糖与果糖之间呈极显著正相关，果糖与可溶性总糖间的相关性最大，略高于葡萄糖与可溶性总糖间的相关系数。蔗糖与可溶性总糖间的相关性最小，且无显著相关关系。

4.3 前期(坐果后到果实膨大期)进行主干环剥明显可以达到增产目的，后期(果实膨大期过后)环剥有利于果实提前成熟。

参考文献(References)

[1] 朱万龙.克瑞森无核葡萄在古浪的引种表现及延后栽培技术[J].农业科技通讯，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，张平，朱志强.TPA测试法分析不同保鲜剂对'克瑞森'无核葡萄质地的影响[J].果树学报，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] 刘仁道，黄仁华，吴世权，等.'红阳'猕猴桃果实花青素含量变化及环剥和ABA对其形成的影响[J].园艺学报，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， 奚强， 李玉霞. 葡萄果实中糖分研究进展[J]. 中外葡萄与葡萄酒， 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，李学强，马慧丽，等. 环剥对京亚葡萄果实生长的影响[J].北方果树，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] 晁无疾，管仲新，张仲明.环剥对红地球葡萄果实发育和枝条生长的影响[J].中外葡萄与葡萄酒， 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] 刘岩岩，赵德英，刘国成，等. 环剥对无核白鸡心葡萄品质和产量的影响[J].中国果树， 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] 张永福，任禛，韩丽，等.主干环剥对葡萄果实品质及其形成规律的影响[J].中国南方果树，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] 石军，彭际淼，王岩，等..环剥处理对提高早蜜椪柑品质的影响[J].湖南农业科学，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] 张永福，张树金，和兆荣.环割结合石灰氮处理对"玫瑰蜜"葡萄成熟期及品质的影响[J].中外葡萄与葡萄酒，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，王涛，岳林旭，等.藤稔葡萄主枝环剥对果实着色及相关基因表达的影响[J].园艺学报，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] 陈锦永，方金豹，顾红，等.环剥和GA处理对红地球葡萄果实性状的影响[J].果树学报，2005, 22(6): 14-18.

CHEN Jin-yong，FANG 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] 潘腾飞，李永裕，邱栋梁. 果实品质形成的分子机理研究进展[J]. 亚热带植物科学， 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] 陶红，崔纪芳，乜兰春. 果实糖分积累研究进展[J]. 安徽农业科学， 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.