De wisselwerking tussen gibberelline en kaliumnitraat, en de invloed van de pollenbron op de fysisch-chemische eigenschappen van druiven.

Bij tafeldruiven, waaronder de vrouwelijke variëteit Siah-e-Samarkhandi, zijn de trosvorm en de vruchtgrootte cruciaal. De teelt van deze druif kent echter verschillende uitdagingen, zoals bessenval en dwergvruchten, wat leidt tot een lagere opbrengst en marktwaarde. Bessenval is een groot probleem voor de Siah-e-Samarkhandi-variëteit. Daarom onderzocht deze studie de effecten van 0, 30, 60 en 90 mg/L⁻¹ GA₃ en 0 en 1,5% HKO₃ op de bestuiving van de Siah-e-Samarkhandi-variëteit onder open en gecontroleerde bestuivingsomstandigheden. Daarnaast werd in een ander experiment het effect van verschillende stuifmeelbronnen (Siah-e-Shiraz, Askari, Rotabi, Rishbaba en Aatabaki-variëteiten) op de bestuiving van de Siah-e-Samarkhandi-variëteit onderzocht. De resultaten toonden aan dat, met uitzondering van de Aatabaki-variëteit, stuifmeel van de andere variëteiten de opbrengst van zowel bessen als trossen bij de Siah-e-Samarkhandi-variëteit verbeterde. Over het algemeen is de combinatie van 30 mg/Lgibberelline (GA₃)En 1,5% kaliumnitraat (KNO₃) had het meest significante stimulerende effect op de kwaliteit en opbrengst van bessen en trossen.
Deze druivensoort is met name belangrijk in Iran en de provincie Fars vanwege de versheid en het hoge anthocyaninegehalte. De Siah-e-Samarkhandi-druiven groeien in een droog klimaat, met een gemiddelde neerslag van 300 tot 450 mm in verschillende regio's van de provincie. Omdat het uiterlijk van de druiventrossen en de grootte van de bessen cruciaal zijn voor de versheid, bestaan ​​er een aantal problemen, zoals inconsistente bessengrootte, slechte troskwaliteit en een laag aantal bessen per tros (door vruchtval), die de opbrengst verminderen.³ Eetbaar druivenpitextract kan verschillende biologische effecten hebben, waaronder de werking als natuurlijke antioxidant, conserveermiddel en voedselsterilisator, waardoor voedselbesmetting door schadelijke micro-organismen wordt voorkomen.

Wat de compatibiliteit van druivenrassen betreft, zijn de meeste rassen zelfbestuivend en zelfbestuivend. Bevruchting in een gesloten flora komt veel voor bij druiven. Hoewel er uitzonderingen zijn, zijn deze zeldzaam; sommige rassen zijn zelfincompatibel. De opbrengst en kwaliteit van de vruchten worden beïnvloed door vele factoren. Een van de fundamentele factoren is de voortplantingsbiologie van het druivenras. Volledige ontwikkeling van de bloemorganen en de productie van geschikt stuifmeel met een hoge kiemkracht zijn essentieel voor het waarborgen van de vruchtbaarheid. De kiemkracht van het stuifmeel is afhankelijk van het ras, de voedingsomstandigheden en omgevingsfactoren, en de optimale omstandigheden voor stuifmeelkieming variëren.
Het gebruik van gibberelline in verse pitloze druiven kan de grootte van de bessen tijdens de vruchtzetting vergroten. 8.
Gezien de hoge teeltintensiteit van druiven is het vinden van geschikte oplossingen om de kwaliteit te verbeteren cruciaal. Er werden pollenbehandelingen uitgevoerd op variëteiten zoals Siah-e-Shiraz en andere, omdat deze behandelingen resulteerden in pollenkorrels met een hoge kiemkracht (gegevens niet beschikbaar). Het plaatsen van deze pollenkorrels (gezonde pollenkorrels zijn een rijke bron van auxine en GA3) op de stijl van de Siah-e-Samarkhandi-variëteit en hun kieming stimuleert de groei van het vruchtbeginsel, wat leidt tot de synthese van grotere hoeveelheden van deze hormonen en uiteindelijk tot vruchtvorming. De aanwezigheid van gezonde pollenkorrels in de vrucht leidt tot de vorming van gezonde zaden (Figuren 1A-F). Het hoofddoel van dit experiment was het onderzoeken van de oorzaken van barsten in druiven en de effectiviteit van behandelingen zoals de interactie van gibberelline (GA3) en kaliumnitraat (KNO3) en kruisbestuiving bij het voorkomen of verminderen van dit probleem bij de Siah-e-Samarkhandi-druif.
Dit experiment werd gedurende twee jaar (2021-2022) uitgevoerd in een commerciële wijngaard die afhankelijk is van regenval in het dorp Khoral, ten noordwesten van Shiraz, Iran (35 km ten noordwesten van Shiraz, 29°57′ N, 52°14′ S). De regio heeft een mild, koel klimaat met een gemiddelde jaarlijkse neerslag van 450 mm en kleiachtige leemgrond. De wijnstokken werden 3,5 meter uit elkaar in rijen geplant en 4 meter tussen de individuele wijnstokken. De wijngaard werd niet geïrrigeerd (regenafhankelijke landbouw). Het verzamelen van plantmateriaal voldeed aan de relevante institutionele, nationale en internationale richtlijnen en voorschriften en werd geautoriseerd door een commercieel tuinbouwbedrijf in samenwerking met de Universiteit van Shiraz.
De eerste en tweede experimenten maakten gebruik van een factorieel ontwerp gebaseerd op een gerandomiseerd blokontwerp en werden vier keer herhaald.
Het derde experiment betrof kruisbestuiving (gecontroleerde bestuiving) van het Siah-e-Samarghandi-cultivar met stuifmeel van vijf andere cultivars (Rotabi, Rishbaba, Askari, Atabaki en Siah-e-Shiraz). Stuifmeel van het Siah-e-Samarghandi-cultivar werd gebruikt voor zelfbestuiving van dit cultivar en diende als controle in dit experiment.
Tijdens de bloeiperiode van elke Siah-e-Samarghandi-druivensoort werd stuifmeel van deze variëteiten aangebracht op vier geselecteerde bloemstelen. Een tot drie dagen voor de bloei werden de geselecteerde bloemstelen in papieren zakjes geplaatst. Vijfentwintig procent van de bloesems van de bestuivende variëteit werd in de zakjes gedaan. Tien tot veertien dagen na de bloei werden alle papieren zakjes van de bloemstelen verwijderd.
Nadat de vruchten rijp waren (gehalte aan oplosbare vaste stoffen ≥16%), werd de druivenopbrengst per tros afzonderlijk gemeten. Acht trossen (vier in zakjes, de rest niet in zakjes) werden vervolgens willekeurig geselecteerd van vier kanten van de wijnstok en overgebracht naar het fysiologisch laboratorium van de afdeling Tuinbouw, Faculteit Landbouw, Universiteit van Shiraz, Iran, voor kwantitatieve en kwalitatieve karakterisering.
De vruchtzetting wordt berekend met behulp van de volgende formule, door het aantal bloemen 10 dagen vóór de bloei te tellen en het aantal gevormde bessen 10 dagen na de bloei.
In de eerste twee experimenten werden willekeurig 10 bessen uit elke tros geselecteerd; in het derde experiment werden 50 bessen geselecteerd. Het aantal zaden in elke bes werd geteld en het gemiddelde aantal zaden per bes in elke behandelingsgroep werd berekend.
Om fenolische verbindingen te bepalen, werd het vruchtensapextract 1:1 verdund met 80% methanol. Vervolgens werd 100 μl van het ethanol-extract gemengd met 400 μl fosfaatbuffer en 2,5 ml Folin-Ciocalteu-reagens (Sigma-Aldrich). Na 1 minuut werd 2 ml 7,5% natriumcarbonaatoplossing aan het mengsel toegevoegd en werd het monster gedurende 5 minuten bij 25 °C geïncubeerd. De absorptie werd vervolgens gemeten bij 760 nm met behulp van een spectrofotometer (BioTek Instruments, Inc., USA). De resultaten worden uitgedrukt als milligram galluszuur per 100 g vers gewicht, waarbij galluszuur werd gebruikt.^aseen standaard.
Het anthocyaninegehalte werd bepaald met de differentiële pH-methode met behulp van twee verschillende buffers: een 25 mM KCl-buffer bij pH 1,0 en een 0,4 M natriumacetaatbuffer bij pH 4,5. Elk monster werd 15 minuten in beide buffers geïncubeerd en de absorptie werd gemeten bij 510 nm en 700 nm, met vijf herhalingen per monster. Het totale anthocyaninegehalte werd bepaald volgens de methode van Sabir et al.
Antioxidante werking^{werd vastgesteld}met behulp van de 1,1-difenyl-2-trinitrofenylhydrazine (DPPH)-methode. De specifieke methode was als volgt: 100 ml vruchtensap werd verdund met methanol en water in een verhouding van 1:100. Het extract werd vervolgens gemengd met 2 ml van een 0,1 mM DPPH-oplossing in methanol. Na 30 minuten werd de absorptie van de resulterende oplossing gemeten bij 517 nm met een Cecil 2010 UV-spectrofotometer. De absorptie van vrije radicalen door DPPH zonder extract werd gebruikt als controle. De antioxidantactiviteit werd berekend met behulp van de volgende formule:
Dit experiment maakte gebruik van een volledig gerandomiseerd ontwerp en werd driemaal herhaald (elke herhaling bevatte vier clusters). De gegevens werden geanalyseerd met behulp van SAS 9.1-software en de Tukey-toets werd gebruikt om de gemiddelden te vergelijken op een significantieniveau van 0,05. Cluster-heatmaps werden gegenereerd met behulp van R-software voor multivariate analyse.
Vergeleken met de zelfbestuivingsbehandeling (14,97%), bedroeg de TSS-waarde voor kruisbestuiving in de Atabaqui-behandeling 16,93%, wat een significant verschil is. Er werden geen significante verschillen waargenomen tussen de andere behandelingen en de zelfbestuivingsbehandeling (Figuur 4B).
De hoogste antioxidantactiviteit werd waargenomen bij zelfbestuiving (55,78%), terwijl de laagste activiteit werd waargenomen bij atabaca-pollen (18,88%) en askari (31,54%). De overige behandelingen verschilden niet significant van de controlegroep.