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近几年来,随着广西巨峰葡萄一年两收栽培技术的推广,广西南亚热带的一些地区大大加速了巨峰葡萄的发展。但由于南方葡萄种植经验不足以及一年两收栽培技术的不完善,比如需要深入了解巨峰葡萄休眠机理从而挖掘完善的催芽技术,需要研究改善夏收果难着色的问题以及提高冬收果抗寒力和果实品质等一系列问题,使得广西巨峰葡萄的一年两收的果实品质都没能体现出它应有的特色。为探讨这些难题,我们从2006年以来针对广西南部地区巨峰葡萄一年两收调控技术若干关键问题及其相关机理包括低温胁迫下水杨酸(SA)提高巨峰葡萄幼苗抗寒性的生理生化机理及其使用对冬葡萄的果实品质的影响、S-诱抗素改善巨峰夏果着色及其对其它果实品质的指标影响,同时对葡萄在单氰胺调控作用下基因差异表达情况、冬巨峰葡萄喷施不同钙质肥料的效应进行探讨。获得的主要结果如下:
1.以4年生巨峰葡萄为材料,用不同浓度(0.005‰、0.05‰、0.1‰、0.15‰、0.2‰)水杨酸进行叶面喷施,探讨自然低温条件下(＜10℃)对葡萄抗寒性以及果实品质的影响。结果显示:用水杨酸处理后减缓了叶绿素含量下降,使巨峰葡萄在寒害条件下还能保持浓绿的叶色,有利于植物进行正常的光合作用和物质能量代谢,维持相对正常的生长状况,显著提高了果实可溶性总糖含量、可溶性固形物含量、果柄抗拉力和果实硬度,而且果皮厚度以及可溶性酸含量没有因水杨酸的使用而增加。在一定范围内,水杨酸浓度越高,效果越明显。试验结果表明在低温来临之前一两天内叶面喷施水杨酸可以提高巨峰葡萄抗寒性从而改善果实品质,其浓度为0.15‰左右时效果为最佳。
2.以巨峰葡萄Kyoho Grape扦插苗为材料,用浓度0.15‰水杨酸喷洒巨峰葡萄幼苗叶片1 d后,于7℃低温胁迫1 d,常温恢复培养1 d,研究水杨酸对巨峰葡萄幼苗生理生化指标的影响。结果显示:低温胁迫后,巨峰葡萄幼苗叶片的SOD、POD和CAT活性均降低,常温恢复1 d后,它们的活性又有所恢复;SA预处理能提高低温胁迫和常温恢复期间巨峰葡萄幼苗叶片的SOD和POD活性,但不能提高CAT活性;低温胁迫后,巨峰葡萄叶片的束缚水/自由水比值、游离脯氨酸含量、可溶性糖、可溶性蛋白质含量均升高;SA预处理可提高巨峰葡萄叶片的自由水/束缚水比值、游离脯氨酸含量、可溶性糖、可溶性蛋白质、叶绿素和淀粉含量,降低了丙二醛含量和相对电导率,这表明水杨酸可通过提高抗氧化酶(SOD、POD)活性和渗透调节物质含量同时降低丙二醛含量来增强巨峰葡萄幼苗抗寒性。
3.以夏巨峰葡萄为材料,用不同浓度(150、200、250和300 mg/L)的S-诱抗素溶液在葡萄着色初期浸果穗,探讨S-诱抗素促进巨峰葡萄夏果着色及对果实其他品质指标的影响。结果显示:在葡萄着色初期用250 mg/L S-诱抗素浸泡果穗,能明显促进果实着色,果实可以提早7-12 d上市;用200 mg/L S-诱抗素处理的果实着色指数比250 mg/L处理的低,但增进果实内在品质的作用比较显著。本研究的结果表明在用S-诱抗素催熟巨峰葡萄夏果时,使用浓度大于300 mg/L时,其对葡萄果实着色有抑制作用。综合考虑果实内各项品质指标的表现,250 mg/L S-诱抗素处理的效果更具有实用价值。
4.以巨峰葡萄为材料,研究冬巨峰葡萄喷施不同钙质肥料的效果,结果表明:叶面喷施不同钙肥后冬巨峰葡萄的黄叶率均比对照的低,各处理与对照间的差异均达到极显著水平,各处理之间也存在显著差异;叶片矿质营养含量的差异则较复杂;与对照相比,处理后果实品质均有明显提高;从处理后对叶色、叶片和果实矿物质营养含量以及对果实品质相关的各项指标的综合效果来看,Ca(NO3)2处理的效果最为明显。
5.以巨峰葡萄为材料,用浓度2.5％的单氰胺溶液涂抹芽眼促进休眠芽体提早萌发,利用cDNA-SRAP技术分析葡萄在单氰胺调控作用下的基因差异表达情况,进而探讨单氰胺调控葡萄萌芽的分子机理。结果显示:在2.5％单氰胺处理下,葡萄基因表达明显。通过对差异片段回收、克隆、杂交鉴定和测序分析等研究,获得的一个已知基因功能差异表达的片段Esc1与玉米CAT2的同源性为72％,根据前人的报道该基因是与植物的抗逆性、生长、终止休眠等密切相关的因子,在单氰胺调控下差异表达。