Die Kiwi ist ein zweihäusiger Obstbaum, der zur Fruchtbildung die Bestäubung weiblicher Pflanzen benötigt. In dieser Studie wurde diePflanzenwachstumsregulator2,4-Dichlorphenoxyessigsäure (2,4-D) wurde bei der Chinesischen Kiwi (Actinidia chinensis var. 'Donghong') eingesetzt, um den Fruchtansatz zu fördern, die Fruchtqualität zu verbessern und den Ertrag zu steigern. Die Ergebnisse zeigten, dass die exogene Anwendung von 2,4-D die Parthenokarpie bei der Chinesischen Kiwi effektiv induzierte und die Fruchtqualität signifikant verbesserte. 140 Tage nach der Blüte erreichte die Fruchtansatzrate der parthenokarpen, mit 2,4-D behandelten Früchte 16,95 %. Die Pollenstruktur weiblicher Blüten, die mit 2,4-D bzw. Wasser behandelt wurden, unterschied sich, und die Pollenkeimfähigkeit konnte nicht nachgewiesen werden. Reife Früchte waren etwas kleiner als die der Kontrollgruppe, und ihre Schalen-, Fruchtfleisch- und Kernfestigkeit unterschieden sich signifikant von denen der Kontrollgruppe. Es gab keinen signifikanten Unterschied im Gehalt an löslichen Feststoffen zwischen den mit 2,4-D behandelten Früchten und den Kontrollfrüchten bei Reife, aber der Trockenmassegehalt der mit 2,4-D behandelten Früchte war niedriger als der der bestäubten Früchte.
In den letzten JahrenPflanzenwachstumsregulatoren (PGR)Wachstumsregulatoren werden häufig zur Induktion von Parthenokarpie bei verschiedenen Gartenbaukulturen eingesetzt. Umfassende Studien zu ihrem Einsatz bei Kiwis zur Induktion von Parthenokarpie fehlen jedoch. In dieser Arbeit wurde die Wirkung des Pflanzenwachstumsregulators 2,4-D auf die Parthenokarpie der Kiwi-Sorte Dunghong sowie die damit verbundenen Veränderungen ihrer chemischen Zusammensetzung untersucht. Die Ergebnisse liefern eine wissenschaftliche Grundlage für den gezielten Einsatz von Pflanzenwachstumsregulatoren zur Verbesserung des Fruchtansatzes und der Fruchtqualität von Kiwis.
Das Experiment wurde 2024 in der Nationalen Kiwi-Genbank des Botanischen Gartens Wuhan der Chinesischen Akademie der Wissenschaften durchgeführt. Drei gesunde, krankheitsfreie, fünf Jahre alte Actinidia chinensis 'Donghong'-Bäume wurden für das Experiment ausgewählt, und von jedem Baum wurden 250 normal entwickelte Blütenknospen als Testmaterial verwendet.
Parthenokarpie ermöglicht die erfolgreiche Entwicklung von Früchten ohne Bestäubung, was insbesondere unter bestäubungsarmen Bedingungen von Bedeutung ist. Diese Studie zeigte, dass Parthenokarpie die Fruchtbildung und -entwicklung ohne Bestäubung und Befruchtung ermöglicht und somit eine stabile Produktion unter suboptimalen Bedingungen sicherstellt. Das Potenzial der Parthenokarpie liegt in ihrer Fähigkeit, den Fruchtansatz unter widrigen Umweltbedingungen zu erhöhen und dadurch die Qualität und den Ertrag der Ernte zu verbessern, insbesondere bei eingeschränkter oder fehlender Bestäubung. Umweltfaktoren wie Lichtintensität, Photoperiode, Temperatur und Luftfeuchtigkeit können die 2,4-D-induzierte Parthenokarpie bei Kiwis beeinflussen. Unter geschlossenen oder beschatteten Bedingungen können Veränderungen der Lichtverhältnisse mit 2,4-D interagieren und den endogenen Auxinstoffwechsel verändern, was die parthenokarpe Fruchtentwicklung je nach Sorte fördern oder hemmen kann. Darüber hinaus trägt die Aufrechterhaltung einer stabilen Temperatur und Luftfeuchtigkeit in einer kontrollierten Umgebung dazu bei, die Hormonaktivität zu erhalten und den Fruchtansatz zu optimieren [39]. Zukünftige Studien sollen die Optimierung der Umweltbedingungen (Licht, Temperatur und Luftfeuchtigkeit) in kontrollierten Anbausystemen weiter untersuchen, um die 2,4-D-induzierte Parthenokarpie zu fördern und gleichzeitig die Fruchtqualität zu erhalten. Der Mechanismus der umweltbedingten Regulation der Parthenokarpie bedarf weiterer Forschung. Studien haben gezeigt, dass niedrige Konzentrationen von 2,4-D (5 ppm und 10 ppm) erfolgreich Parthenokarpie bei Tomaten induzieren und hochwertige kernlose Früchte hervorbringen können [37]. Parthenokarpe Früchte sind kernlos und von hoher Qualität und daher eine ideale Wahl für Verbraucher [38]. Da es sich bei dem untersuchten Kiwi-Material um eine zweihäusige Pflanze handelt, erfordern traditionelle Bestäubungsmethoden manuelle Eingriffe und sind zu arbeitsintensiv. Um dieses Problem zu lösen, wurde in dieser Studie 2,4-D zur Induktion von Parthenokarpie bei Kiwis eingesetzt, wodurch die durch unbestäubte weibliche Blüten verursachte Fruchtsterblichkeit wirksam verhindert wurde. Die experimentellen Ergebnisse zeigten, dass sich die mit 2,4-D behandelten Früchte erfolgreich entwickelten und die Anzahl der Samen deutlich geringer war als bei künstlich bestäubten Früchten. Auch die Fruchtqualität war signifikant verbessert. Die Induktion von Parthenokarpie durch Hormonbehandlung kann somit Bestäubungsprobleme überwinden und kernlose Früchte erzeugen, was für den kommerziellen Anbau von großer Bedeutung ist.
In dieser Studie wurden die Wirkungsmechanismen von 2,4-D auf die Entwicklung und Qualität kernloser Früchte der chinesischen Kiwi-Sorte „Donghong“ systematisch untersucht. Aufbauend auf früheren Studien, die die Fähigkeit von 2,4-D zur Induktion kernloser Früchte in Kiwis belegten, zielte diese Studie darauf ab, die regulatorischen Effekte einer exogenen 2,4-D-Behandlung auf die Fruchtentwicklung und die Fruchtqualität zu klären. Die Ergebnisse verdeutlichten die Rolle von Pflanzenwachstumsregulatoren bei der Entwicklung kernloser Kiwis und etablierten eine 2,4-D-Behandlungsstrategie, die eine wichtige physiologische Grundlage für die Entwicklung neuer kernloser Kiwi-Sorten bietet. Diese Studie hat wichtige praktische Implikationen für die Verbesserung der Effizienz und Nachhaltigkeit der Kiwi-Industrie.
Diese Studie demonstrierte die Wirksamkeit einer 2,4-D-Behandlung zur Induktion von Parthenokarpie bei der chinesischen Kiwi-Sorte 'Donghong'. Äußere Merkmale (Fruchtgewicht und -größe) sowie innere Eigenschaften (Zucker- und Säuregehalt) wurden während der Fruchtentwicklung untersucht. Die Behandlung mit 0,5 mg/L 2,4-D verbesserte die sensorische Qualität der Früchte signifikant durch Erhöhung der Süße und Verringerung des Säuregehalts. Dadurch erhöhte sich das Zucker-Säure-Verhältnis signifikant, was die Gesamtqualität der Früchte verbesserte. Es zeigten sich jedoch signifikante Unterschiede im Fruchtgewicht und im Trockenmassegehalt zwischen mit 2,4-D behandelten und bestäubten Früchten. Diese Studie liefert wertvolle Informationen zur Parthenokarpie und zur Verbesserung der Fruchtqualität bei Kiwis. Die Anwendung dieser Methode kann Kiwi-Anbauern, die höhere Erträge ohne männliche (bestäubte) Sorten und künstliche Bestäubung erzielen möchten, eine Alternative bieten.
Veröffentlichungsdatum: 02.09.2025