Взаємодія гібереліну та калієвої селітри, а також вплив джерела пилку на фізико-хімічні властивості винограду.

У столових сортів винограду, включаючи жіночий сорт Сіах-е-Самархенді, морфологія грон та розмір плодів є критично важливими. Однак вирощування цього винограду стикається з кількома проблемами, такими як опадання ягід та карликові плоди, що призводить до зниження врожайності та ринкової вартості. Опадання ягід є серйозною проблемою для сорту Сіах-е-Самархенді. Тому в цьому дослідженні було вивчено вплив 0, 30, 60 та 90 мг/л⁻¹ GA₃ та 0 та 1,5% HKO₃ на запилення сорту Сіах-е-Самархенді за відкритих та контрольованих умов запилення. Крім того, в іншому експерименті було оцінено вплив джерел пилку (сорти Сіах-е-Шираз, Аскарі, Ротабі, Рішбаба та Аатабакі) на запилення сорту Сіах-е-Самархенді. Результати показали, що, за винятком сорту Атабакі, пилок інших сортів покращив як врожайність ягід, так і грон у сорту Сіах-е-Самархенді. Загалом, комбінація 30 мг/лгіберелін (GA₃)а 1,5% калієва селітра (KNO₃) мала найзначніший стимулюючий вплив на якість і врожайність ягід і грон.
Цей сорт особливо важливий в Ірані та провінції Фарс завдяки своїй свіжості та високому вмісту антоціанів. Виноград Сіах-е-Самархенді росте в посушливому кліматі, із середньою кількістю опадів від 300 до 450 мм у різних регіонах провінції. Оскільки зовнішній вигляд грона винограду та розмір ягід мають вирішальне значення для свіжості, існує низка проблем, таких як нерівномірний розмір ягід, низька якість грона та низька кількість ягід на грона (через опадання плодів), що знижує врожайність.³ Харчовий екстракт виноградних кісточок може мати різноманітні біологічні ефекти, зокрема діяти як природні антиоксиданти, консерванти та стерилізатори харчових продуктів, тим самим запобігаючи забрудненню харчових продуктів шкідливими мікроорганізмами.

Щодо сумісності сортів винограду, більшість сортів самосумісні та самозапилюються. Запліднення в закритій флорі є поширеним явищем для винограду. Хоча є винятки, вони рідкісні; деякі сорти самонесумісні. На врожайність та якість плодів впливає багато факторів. Одним з фундаментальних факторів є репродуктивна біологія сорту винограду. Повний розвиток квіткових органів та виробництво відповідного пилку з високим рівнем проростання є важливими для забезпечення родючості. Проростання пилку залежить від сорту, умов живлення та факторів навколишнього середовища, а оптимальні умови для проростання пилку різняться.
Використання гібереліну у свіжому винограді без кісточок може збільшити розмір ягід під час зав'язування плодів. 8.
Враховуючи високий рівень вирощування винограду, пошук відповідних рішень для покращення його якості має вирішальне значення. Обробка пилком проводилася на таких сортах, як Сіах-е-Шираз та інших, оскільки ці обробки призвели до отримання пилкових зерен з високим рівнем проростання (дані не надані). Розміщення цих пилкових зерен (здорові пилкові зерна є багатим джерелом ауксину та GA3) на плодоніжці сорту Сіах-е-Самарханді та їх проростання стимулює ріст зав'язі, що призводить до синтезу більшої кількості цих гормонів і, зрештою, до утворення плодів. Наявність здорових пилкових зерен у плодах призводить до утворення здорового насіння (рисунки 1A-F). Основною метою цього експерименту було дослідити причини розтріскування плодів винограду та ефективність таких обробок, як взаємодія гібереліну (GA3) та нітрату калію (KNO3) та перехресне запилення, у запобіганні або пом'якшенні цієї проблеми у сорту винограду Сіах-е-Самарханді.
Цей експеримент проводився протягом двох років (2021-2022) на комерційному винограднику з богарним живленням у селі Хорал, на північний захід від Шираза, Іран (35 км на північний захід від Шираза, 29°57′ пн. ш., 52°14′ пд. ш.). Регіон має м’який, прохолодний клімат із середньорічною кількістю опадів 450 мм та глинисто-суглинним ґрунтом. Виноградні лози були посаджені на відстані 3,5 метра один від одного в рядах та 4 метри між окремими лозами. Виноградник не зрошувався (богарне землеробство). Збір рослинного матеріалу відповідав відповідним інституційним, національним та міжнародним рекомендаціям і нормам і був дозволений комерційним садівничим підприємством у співпраці з Ширазським університетом.
У першому та другому експериментах використовували факторіальний дизайн, заснований на рандомізованому блочному дизайні, і їх повторювали чотири рази.
Третій експеримент включав перехресне запилення (контрольоване запилення) сорту Сіах-е-Самарганді з використанням пилку п'яти сортів (Ротабі, Рішбаба, Аскарі, Атабакі та Сіах-е-Шираз). Пилок сорту Сіах-е-Самарганді був використаний для самозапилення цього сорту та слугував контролем у цьому експерименті.
Протягом періоду цвітіння кожного сорту винограду Сіах-е-Самаргганді пилок цих сортів наносили на чотири вибрані суцвіття. За один-три дні до цвітіння вибрані суцвіття поміщали в паперові пакети. У пакети поміщали двадцять п'ять відсотків квіток сорту-запилювача. Через десять-чотирнадцять днів після цвітіння всі паперові пакети знімали з суцвіть.
Після дозрівання плодів (вміст розчинних твердих речовин ≥16%), урожайність винограду вимірювали окремо. Вісім грон (чотири в мішках, решта без мішків) потім випадковим чином відібрали з чотирьох боків лози та перенесли до фізіологічної лабораторії кафедри садівництва сільськогосподарського факультету Ширазського університету, Іран, для кількісної та якісної характеристики.
Швидкість зав'язування плодів розраховується за такою формулою, підраховуючи кількість квіток за 10 днів до цвітіння та кількість ягід, що утворилися через 10 днів після цвітіння.
У перших двох експериментах з кожного грона випадковим чином відібрали 10 ягід; у третьому експерименті – 50 ягід. Підрахували кількість насінин у кожній ягоді та розрахували середню кількість насінин на ягоду в кожній групі обробки.
Для визначення фенольних сполук екстракт фруктового соку розводили у співвідношенні 1:1 80% метанолом. Потім 100 мкл етанольного екстракту змішували з 400 мкл фосфатного буфера та 2,5 мл реактиву Фоліна-Чокальтеу (Sigma-Aldrich). Через 1 хвилину до суміші додавали 2 мл 7,5% розчину карбонату натрію та інкубували зразок при 25°C протягом 5 хвилин. Потім вимірювали поглинання при 760 нм за допомогою спектрофотометра (BioTek Instruments, Inc., США). Результати виражали в міліграмах галової кислоти на 100 г сирої маси, при цьому використовували галову кислоту.^asстандарт.
Вміст антоціанів визначали методом диференціального pH з використанням двох різних буферів: 25 мМ буфера KCl при pH 1,0 та 0,4 М буфера ацетату натрію при pH 4,5. Кожен зразок інкубували в обох буферах протягом 15 хвилин, а поглинання вимірювали при 510 нм та 700 нм, з п'ятьма повторностями для кожного зразка. Загальний вміст антоціанів визначали за методом Сабіра та ін.
Антиоксидантна активність^{було визначено}використовуючи метод 1,1-дифеніл-2-тринітрофенілгідразину (DPPH). Конкретний метод був наступним: 100 мл фруктового соку розбавляли метанолом та водою у співвідношенні 1:100. Потім екстракт змішували з 2 мл розчину DPPH з концентрацією 0,1 мМ у метанолі. Через 30 хвилин вимірювали абсорбцію отриманого розчину при 517 нм за допомогою УФ-спектрофотометра Cecil 2010. Абсорбцію вільних радикалів DPPH без екстракту використовували як контроль. Антиоксидантну активність розраховували за такою формулою:
У цьому експерименті використовувався повністю рандомізований дизайн, повторений тричі (кожне повторення містило чотири кластери). Дані аналізували за допомогою програмного забезпечення SAS 9.1, а для порівняння середніх значень використовували тест Тьюкі на рівні значущості 0,05. Теплові карти кластерів генерували за допомогою програмного забезпечення R для багатовимірного аналізу.
Порівняно з варіантом самозапилення (14,97%), значення TSS для перехресного запилення у варіанті Атабакі становило 16,93%, що є суттєвою різницею. Між іншими варіантами та варіантом самозапилення суттєвих відмінностей не спостерігалося (Рисунок 4B).
Найвища антиоксидантна активність спостерігалася при самозапиленні (55,78%), тоді як найнижча – у пилку атабаки (18,88%) та аскарі (31,54%). Інші варіанти обробки суттєво не відрізнялися від контрольної групи.