Wechselwirkung von Gibberellin und Kaliumnitrat sowie der Einfluss der Pollenquelle auf die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Weintrauben.

Bei Tafeltrauben, einschließlich der weiblichen Sorte Siah-e-Samarkhandi, sind die Traubenmorphologie und die Fruchtgröße entscheidend. Der Anbau dieser Rebsorte steht jedoch vor verschiedenen Herausforderungen, wie z. B. Beerenfall und Zwergfrüchten, was zu geringeren Erträgen und einem niedrigeren Marktwert führt. Beerenfall ist ein Hauptproblem bei der Sorte Siah-e-Samarkhandi. Daher untersuchte diese Studie die Auswirkungen von 0, 30, 60 und 90 mg/L⁻¹ GA₃ sowie 0 und 1,5 % HKO₃ auf die Bestäubung der Sorte Siah-e-Samarkhandi unter offenen und kontrollierten Bestäubungsbedingungen. Zusätzlich wurde in einem weiteren Experiment der Einfluss verschiedener Pollenquellen (Sorten Siah-e-Shiraz, Askari, Rotabi, Rishbaba und Aatabaki) auf die Bestäubung der Sorte Siah-e-Samarkhandi untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass mit Ausnahme der Sorte Aatabaki Pollen anderer Sorten sowohl den Beeren- als auch den Traubenertrag der Sorte Siah-e-Samarkhandi verbesserte. Insgesamt die Kombination von 30 mg/LGibberellin (GA₃)Eine 1,5%ige Kaliumnitratlösung (KNO₃) hatte die signifikanteste stimulierende Wirkung auf die Qualität und den Ertrag der Beeren und Trauben.
Diese Rebsorte ist aufgrund ihrer Frische und ihres hohen Anthocyangehalts besonders im Iran und in der Provinz Fars von Bedeutung. Die Siah-e-Samarkhandi-Traube gedeiht in einem trockenen Klima mit durchschnittlichen Niederschlägen zwischen 300 und 450 mm, je nach Region der Provinz. Da das Aussehen der Trauben und die Beerengröße entscheidend für die Frische sind, treten verschiedene Probleme auf, wie z. B. uneinheitliche Beerengröße, geringe Traubenqualität und niedrige Beerenanzahl pro Traube (aufgrund von Fruchtfall), was den Ertrag mindert.³ Essbarer Traubenkernextrakt kann vielfältige biologische Wirkungen entfalten, unter anderem als natürliches Antioxidans, Konservierungsmittel und Lebensmittelsterilisator, wodurch eine Kontamination von Lebensmitteln durch schädliche Mikroorganismen verhindert wird.

Was die Kompatibilität von Rebsorten betrifft, sind die meisten Sorten selbstkompatibel und selbstbestäubend. Die Befruchtung in geschlossenen Blütenständen ist bei Reben üblich. Ausnahmen sind zwar vorhanden, aber selten; einige Sorten sind selbstinkompatibel. Ertrag und Qualität der Früchte werden von vielen Faktoren beeinflusst. Einer der grundlegenden Faktoren ist die Fortpflanzungsbiologie der Rebsorte. Die vollständige Entwicklung der Blütenorgane und die Produktion von geeignetem Pollen mit hoher Keimungsrate sind für die Fruchtbarkeit unerlässlich. Die Pollenkeimung hängt von der Sorte, den Nährstoffbedingungen und Umweltfaktoren ab, und die optimalen Bedingungen für die Pollenkeimung variieren.
Die Verwendung von Gibberellin in frischen kernlosen Trauben kann die Beerengröße während des Fruchtansatzes erhöhen. 8.
Angesichts des hohen Niveaus des Weinanbaus ist die Suche nach geeigneten Lösungen zur Qualitätsverbesserung von entscheidender Bedeutung. Pollenbehandlungen wurden an Sorten wie Siah-e-Shiraz und anderen durchgeführt, da diese Behandlungen zu Pollenkörnern mit hohen Keimungsraten führten (Daten nicht dargestellt). Das Aufbringen dieser Pollenkörner (gesunde Pollenkörner sind reich an Auxin und GA3) auf den Griffel der Sorte Siah-e-Samarkhandi und deren Keimung stimuliert das Fruchtknotenwachstum, was zur Synthese größerer Mengen dieser Hormone und letztendlich zur Fruchtbildung führt. Das Vorhandensein gesunder Pollenkörner in der Frucht führt zur Bildung gesunder Samen (Abbildungen 1A-F). Hauptziel dieses Experiments war die Untersuchung der Ursachen für das Platzen von Weintraubenfrüchten und die Wirksamkeit von Behandlungen wie der Wechselwirkung von Gibberellin (GA3) und Kaliumnitrat (KNO3) sowie der Kreuzbestäubung zur Vorbeugung oder Minderung dieses Problems bei der Rebsorte Siah-e-Samarkhandi.
Dieses zweijährige Experiment (2021–2022) wurde in einem kommerziellen, nicht bewässerten Weinberg im Dorf Khoral nordwestlich von Shiraz, Iran (35 km nordwestlich von Shiraz, 29°57′ N, 52°14′ S) durchgeführt. Die Region zeichnet sich durch ein mildes, kühles Klima mit einem durchschnittlichen Jahresniederschlag von 450 mm und lehmigen Böden aus. Die Rebstöcke wurden in Reihen mit einem Abstand von 3,5 Metern und zwischen den einzelnen Rebstöcken mit einem Abstand von 4 Metern gepflanzt. Der Weinberg wurde nicht bewässert (Regenfeldbau). Die Entnahme des Pflanzenmaterials erfolgte gemäß den geltenden institutionellen, nationalen und internationalen Richtlinien und Vorschriften und wurde von einem kommerziellen Gartenbaubetrieb in Zusammenarbeit mit der Universität Shiraz genehmigt.
Die ersten beiden Experimente verwendeten ein faktorielles Design auf Basis eines randomisierten Blockdesigns und wurden viermal wiederholt.
Im dritten Experiment wurde die Sorte Siah-e-Samarghandi mittels Kreuzbestäubung (kontrollierte Bestäubung) mit Pollen von fünf anderen Sorten (Rotabi, Rishbaba, Askari, Atabaki und Siah-e-Shiraz) bestäubt. Pollen der Sorte Siah-e-Samarghandi wurde zur Selbstbestäubung dieser Sorte verwendet und diente in diesem Experiment als Kontrolle.
Während der Blütezeit jeder Siah-e-Samarghandi-Rebsorte wurde Pollen dieser Sorten auf vier ausgewählte Blütenstände aufgebracht. Ein bis drei Tage vor der Blüte wurden die ausgewählten Blütenstände in Papiertüten gelegt. In die Tüten wurden jeweils 25 % der Blüten der bestäubenden Sorte gegeben. Zehn bis vierzehn Tage nach der Blüte wurden alle Papiertüten von den Blütenständen entfernt.
Nach der Fruchtreife (Gehalt an löslichen Feststoffen ≥ 16 %) wurde der Traubenertrag einzeln gemessen. Anschließend wurden acht Trauben (vier verpackt, die restlichen unverpackt) zufällig von vier Seiten des Rebstocks ausgewählt und zur quantitativen und qualitativen Charakterisierung in das physiologische Labor des Fachbereichs Gartenbau der Landwirtschaftlichen Fakultät der Universität Shiraz, Iran, gebracht.
Die Fruchtansatzrate wird anhand der folgenden Formel berechnet, indem die Anzahl der Blüten 10 Tage vor der Blüte und die Anzahl der gebildeten Beeren 10 Tage nach der Blüte gezählt werden.
In den ersten beiden Versuchen wurden jeweils 10 Beeren aus jedem Fruchtstand zufällig ausgewählt; im dritten Versuch wurden 50 Beeren ausgewählt. Die Anzahl der Samen in jeder Beere wurde gezählt und die durchschnittliche Anzahl der Samen pro Beere in jeder Behandlungsgruppe berechnet.
Zur Bestimmung phenolischer Verbindungen wurde Fruchtsaftextrakt 1:1 mit 80%igem Methanol verdünnt. Anschließend wurden 100 μl des Ethanol-Extrakts mit 400 μl Phosphatpuffer und 2,5 ml Folin-Ciocalteu-Reagenz (Sigma-Aldrich) vermischt. Nach einer Minute wurden 2 ml 7,5%ige Natriumcarbonatlösung zugegeben und die Probe 5 Minuten bei 25 °C inkubiert. Die Absorption wurde anschließend bei 760 nm mit einem Spektralphotometer (BioTek Instruments, Inc., USA) gemessen. Die Ergebnisse werden als Milligramm Gallussäure pro 100 g Frischgewicht angegeben.^asein Standard.
Der Anthocyangehalt wurde mittels der Differenz-pH-Methode unter Verwendung zweier verschiedener Puffer bestimmt: 25 mM KCl-Puffer bei pH 1,0 und 0,4 M Natriumacetatpuffer bei pH 4,5. Jede Probe wurde 15 min in beiden Puffern inkubiert, und die Absorption wurde bei 510 nm und 700 nm gemessen. Jede Probe wurde fünfmal analysiert. Der Gesamtanthocyangehalt wurde nach der Methode von Sabir et al. bestimmt.
Antioxidative Aktivität^{wurde festgestellt}Die Bestimmung erfolgte mittels der DPPH-Methode (1,1-Diphenyl-2-trinitrophenylhydrazin). Die genaue Vorgehensweise war wie folgt: 100 ml Fruchtsaft wurden mit Methanol und Wasser im Verhältnis 1:100 verdünnt. Der Extrakt wurde anschließend mit 2 ml einer 0,1 mM DPPH-Lösung in Methanol vermischt. Nach 30 Minuten wurde die Absorption der resultierenden Lösung bei 517 nm mit einem UV-Spektrophotometer (Cecil 2010) gemessen. Die Absorption des freien Radikals DPPH ohne Extrakt diente als Kontrolle. Die antioxidative Aktivität wurde anhand der folgenden Formel berechnet:
Dieses Experiment wurde in einem vollständig randomisierten Design dreimal wiederholt (jede Wiederholung umfasste vier Cluster). Die Daten wurden mit der Software SAS 9.1 analysiert, und der Tukey-Test wurde zum Vergleich der Mittelwerte auf einem Signifikanzniveau von 0,05 verwendet. Cluster-Heatmaps wurden mit der Software R für die multivariate Analyse erstellt.
Im Vergleich zur Selbstbestäubung (14,97 %) betrug der TSS-Wert bei Fremdbestäubung in der Atabaqui-Behandlung 16,93 %, was einen signifikanten Unterschied darstellt. Zwischen den anderen Behandlungen und der Selbstbestäubung wurden keine signifikanten Unterschiede beobachtet (Abbildung 4B).
Die höchste antioxidative Aktivität wurde bei Selbstbestäubung (55,78 %) beobachtet, die niedrigste bei Atabaca-Pollen (18,88 %) und Askari (31,54 %). Die übrigen Behandlungen unterschieden sich nicht signifikant von der Kontrollgruppe.