嫁接对‘申雅’葡萄生长和果实品质的影响

查 倩,奚晓军,和雅妮,殷向静,蒋爱丽

(上海市农业科学院林木果树研究所∕上海市设施园艺技术重点实验室,上海 201403)

我国一直使用自根苗进行葡萄繁育,自从发现葡萄根瘤蚜后,开始利用砧穗组合预防根瘤蚜、根结线虫等危害[1-2]。 目前常用的砧木有SO4、1103C、3309C 等,这些砧木嫁接不同接穗表现的性状各不相同,选择合适的砧木嫁接,可以优化葡萄生产,推动葡萄产业的整体发展。 同样,砧穗组合选配合适,能充分发挥砧木优势,改进接穗树势和品种性状[3-4],提高经济效益。

砧木对葡萄生长发育和果实品质有一定影响。 Reynolds 等[4]认为,砧木能提高果实可溶性固形物含量。 嫁接后葡萄树体大小[4-5]及糖酸含量会产生变化,影响果实香气成分等[6-8]。 ‘申雅’是上海市农业科学院自主选育的新品系,该品系为中熟、黄绿色、有玫瑰香味,但长势偏弱,本研究通过分析不同砧穗组合的葡萄生长情况和果实品质差别,旨在筛选出能增强‘申雅’树势、提高果实品质的砧穗组合,为葡萄生产提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在上海市施泉葡萄专业合作社实施,于2017 年3 月定植5 种葡萄砧木(SO4、5BB、3309C、110R、1103P),接穗为‘申雅’。 试验材料种植于8 m 钢管大棚,避雨设施栽培,篱架“V”形叶幕整形,配有微喷灌、地膜等设施。 于2019 年和2020 年春季调查萌芽和结果情况,2019 年8 月6 日和2020 年7 月31 日进行果实样品收集,每个处理随机采取树体果穗10 串,选择每穗上中下果粒,每个处理30 粒果实,进行不同指标的测定和评价。

1.2 试验方法

1.2.1 萌芽和结果情况调查

在新梢生长阶段调查葡萄枝条的萌芽率、结果枝率、结果系数:

萌芽率=(萌芽芽眼数∕芽眼总数) ×100%;

结果枝率=(结果枝总数∕新梢总数) ×100%;

结果系数=花序总数∕结果枝总数。

1.2.2 果实品质测定

取3 穗果实称取果穗重,取平均值;取10 粒果实称取单果重,取平均值;可溶性固形物含量利用PAL-1 数显糖度计(Atago,日本)测定;可滴定酸含量采用氢氧化钠滴定法测定;糖酸比为可溶性固形物含量和可滴定酸含量的比值。

1.2.3 果实香气代谢物提取及GC-MS 检测

葡萄果实中香气物质的提取采用固相微萃取法,取3 g 整果磨碎,加入3 mL 0.2 mol∕L EDTA、2 mL 20%CaCl2溶液,再加入10 μL 50 μg∕mL 2-辛醇作为内标,涡旋1 min,冰水浴超声20 min 后,在PME 轨道系统的SPME 循环中40 ℃吸附30 min;取出吸附头插入气相色谱进样口,250 ℃解吸4 min。

GC-MS 分析使用Agilent 7890 气相色谱系统和5977B 质谱仪。 毛细管色谱柱为DB-Wax(30 m ×0.25 mm×0.25 μm)。 氦气作为载气,前进样口吹扫流量为3 mL∕min,通过色谱柱的气体流速为1 mL∕min。 初始温度为40 ℃保持1 min,然后以3 ℃∕min 的速率升至100 ℃,保持0 min;以5 ℃∕min 的速率升至220 ℃,保持0 min;以25 ℃∕min 的速率升至245 ℃,保持4 min。 进样,传输线、离子源和四极杆温度分别为250 ℃、250 ℃、230 ℃和150 ℃。 在电子撞击模式下,能量为-70 eV。 质谱数据以Scan∕SIM 模式获取,范围为20—400 m∕z,溶剂延迟2.4 min。

参照表1 进行芳香物质定性;以2-辛醇为内标,对芳香物质成分定量分析。 定量分析采用峰面积归一法。

表1 香气标准品详情Table 1 Information of aroma standard products

1.3 数据统计与分析

数据统计和分析采用Excel 2010 和SPSS 18.0 软件进行,热图使用Multiple Experiment Viewer(MeV 4.9.0)软件绘制。

2 结果与分析

2.1 不同砧穗组合萌芽和结果情况调查

由表2 可知,2019 年‘申雅’∕5BB 的萌芽率最高(67.3%),‘申雅’∕1103P 的萌芽率最低(44.0%);‘申雅’不同砧穗组合结果枝率为41.6%—89.1%,其中‘申雅’∕110R 的结果枝率最高,‘申雅’∕1103P 的结果枝率最低;‘申雅’自根苗结果系数为1.03—1.71,其中‘申雅’∕110R 的结果系数最高,‘申雅’自根苗和‘申雅’∕1103P 的结果系数较低,分别为1.07 和1.03。

2020 年‘申雅’砧穗组合的萌芽率为58. 8%—65. 5%,结果枝率为69. 1%—84. 4%,其中‘申雅’∕110R 和‘申雅’3309C 的结果枝率约为84%,结果系数分别为1.76 和1.73,‘申雅’和‘申雅’∕1103P的结果枝率约为80%,结果系数分别为1.79 和1.82,‘申雅’∕SO4 结果枝率为75.4%,‘申雅’∕5BB 结果枝率仅为69.1%。

‘申雅’∕1103P 在2019 年的萌芽率、结果枝率和结果系数均低于其他组合,但在2020 年无明显差异,说明不同年份的不同砧穗组合的萌芽和结果情况无一定规律,不同年份之间存在差异可能与树体养分均衡和气候有关。

表2 不同砧穗组合萌芽和结果表现Table 2 The germination and fruit setting of different rootstock combinations

2.2 不同砧穗组合果实品质分析

由表3 可知,2019 年,各砧穗组合中,‘申雅’自根苗穗最小,为260 g,其次为‘申雅’∕3309C,穗重为293 g,其他4 个砧穗组合的穗重均在375—408 g;‘申雅’∕3309C 和‘申雅’∕110R 2 个组合的果粒偏小,约为9 g,其他4 个砧穗组合的果粒约为10 g;‘申雅’∕SO4 的果实可溶性固形物含量特别低、糖酸比含量也较低。 此外,‘申雅’自根砧穗小,成熟早,果粒偏黄。

表3 不同砧穗组合果实品质Table 3 Fruit quality of different rootstock combinations

2020 年,各砧穗组合中,‘申雅’自根苗穗最小,为266 g,其次为‘申雅’∕3309C,穗重为268 g,其他4 个砧穗组合的穗重均在272—367 g;‘申雅’以及‘申雅’∕3309C 和‘申雅’∕1103P 2 个组合的果粒偏小,均为7 g 左右,其他4 个砧穗组合的果粒为8 g 左右;‘申雅’∕1103P、‘申雅’∕110R 和‘申雅’∕3309C 的可溶性固形物含量相对较低;砧穗组合的‘申雅’可滴定酸含量明显高于‘申雅’自根苗。 此外,‘申雅’自根苗香味明显好于其他砧穗组合。

糖酸比是反映果实风味的重要指标。 总体来说‘申雅’∕110R 的果实糖酸比2 年都比较差;其中‘申雅’∕SO4 的果实糖酸比在2019 年尤其差,说明‘申雅’∕SO4 的果实品质在年份间差异较大;‘申雅’∕5BB糖酸比较稳定。

2.3 不同砧穗组合果实香气成分分析

由图1 可见,对葡萄的香气有贡献的挥发性化合物有15 种,包括C6 类、酯类、C13 降异戊二烯类及萜烯类,‘申雅’∕1103P 和‘申雅’∕110R 中四大类香气物质含量明显低于自根苗和其他苗穗组合。

里那醇为玫瑰香葡萄的特性香味物质,不同年份间各砧穗组合含量不同,但2019 年和2020 年在‘申雅’自根苗和‘申雅’∕5BB 的果实中均表现出较高的含量,与食用评价一致。

图1 不同砧穗组合果实香气热图Fig.1 The heat map of the aroma in different rootstock combinations

3 讨论

不同砧木对‘申雅’的生长结果会产生不同影响。 与自根苗相比,‘申雅’在嫁接后树体生长势增强,特别是嫁接5BB 和SO4 砧木后,树势明显增强,果穗明显增大,但成熟期会延后。 研究表明:树势与植株的结实特性密切相关,树势强能形成较高的果实产量[9-10],树势弱能形成较好的果实品质[11],树势过强或过弱均不利于果实生产,保持相对中庸的树势对果实生产具有重要意义。 林玲等[12]研究认为,5BB 砧木更适合‘夏黑’的生长及结果,且果实品质优。 李超等[13]研究发现,3309C 能改善‘赤霞珠’的生长状况,并提高果实品质。 ‘申雅’属于树势较弱品种,可以通过嫁接5BB 和SO4 等砧木改善树势。

不同砧木对‘申雅’果实品质影响较大,其主要原因可能与内源激素[14]、根系吸收和运输养分能力[15]和树体光合能力[8]有关。 糖酸比和香气是果实风味的重要感官评价指标之一,本研究发现,‘申雅’∕5BB果实糖酸比较其他砧穗组合高,该砧穗组合果实口感更好。 葡萄果实中香气物质成分有醛类、醇类、酯类、酮类、萜烯类等[16-17]。 玫瑰香型葡萄品种中主要的挥发性化合物为通过萜烯类代谢途径合成的里那醇、橙花醇和香叶醇,其中里那醇的感知阈值最低,对葡萄果实的玫瑰香味贡献值最大[18]。 ‘申雅’属于玫瑰香型葡萄品种,‘申雅’∕5BB 果实的里那醇含量较其他砧穗组合高。 综上,‘申雅’∕5BB 具有较稳定、较好的葡萄果实品质,5BB 为‘申雅’最适宜的砧木。