Interacțiunea dintre giberelină și azotatul de potasiu, precum și influența sursei de polen asupra proprietăților fizico-chimice ale strugurilor.

La strugurii de masă, inclusiv la soiul femelă Siah-e-Samarkhandi, morfologia ciorchinilor și dimensiunea fructelor sunt critice. Cu toate acestea, cultivarea acestui soi se confruntă cu mai multe provocări, cum ar fi căderea boabelor și fructele pitice, ceea ce duce la reducerea randamentului și a valorii de piață. Căderea boabelor este o preocupare majoră pentru soiul Siah-e-Samarkhandi. Prin urmare, acest studiu a examinat efectele concentrațiilor de 0, 30, 60 și 90 mg/L⁻¹ GA₃ și 0 și 1,5% HKO₃ asupra polenizării soiului Siah-e-Samarkhandi în condiții de polenizare deschisă și controlată. În plus, un alt experiment a evaluat efectele surselor de polen (soiurile Siah-e-Shiraz, Askari, Rotabi, Rishbaba și Aatabaki) asupra polenizării soiului Siah-e-Samarkhandi. Rezultatele au arătat că, cu excepția soiului Atabaki, polenul de la alte soiuri a îmbunătățit atât randamentul boabelor, cât și al ciorchinilor la soiul Siah-e-Samarkhandi. În total, combinația de 30 mg/Lgiberelină (GA₃)și 1,5% azotat de potasiu (KNO₃) a avut cel mai semnificativ efect stimulator asupra calității și randamentului boabelor și ciorchinilor.
Acest soi este deosebit de important în Iran și provincia Fars datorită prospețimii și conținutului ridicat de antocianine. Strugurii Siah-e-Samarkhandi cresc într-un climat arid, cu precipitații medii cuprinse între 300 și 450 mm în diferite regiuni ale provinciei. Deoarece aspectul ciorchinilor și dimensiunea boabelor de struguri sunt cruciale pentru prospețime, există o serie de probleme, cum ar fi dimensiunea inconsistentă a boabelor, calitatea slabă a ciorchinilor și numărul mic de boabe per ciorchine (din cauza căderii fructelor), care reduc randamentele.³ Extractul comestibil din semințe de struguri poate exercita o varietate de efecte biologice, inclusiv acționarea ca antioxidanți naturali, conservanți și sterilizatori alimentari, prevenind astfel contaminarea alimentelor cu microorganisme dăunătoare.

În ceea ce privește compatibilitatea soiurilor de struguri, majoritatea soiurilor sunt autocompatibile și se autopolenizează. Fertilizarea în floră închisă este frecventă la struguri. Deși există excepții, acestea sunt rare; unele soiuri sunt autoincompatibile. Randamentul și calitatea fructelor sunt influențate de mulți factori. Unul dintre factorii fundamentali este biologia reproductivă a soiului de struguri. Dezvoltarea completă a organelor florale și producerea de polen adecvat cu rate de germinare ridicate sunt esențiale pentru asigurarea fertilității. Germinarea polenului depinde de soi, condițiile nutriționale și factorii de mediu, iar condițiile optime pentru germinarea polenului variază.
Utilizarea giberelinei în strugurii proaspeți fără semințe poate crește dimensiunea boabelor în timpul legării. 8.
Având în vedere nivelul ridicat de cultivare a strugurilor, găsirea unor soluții adecvate pentru îmbunătățirea calității acestora este crucială. Tratamentele pentru polen au fost efectuate la soiuri precum Siah-e-Shiraz și altele, deoarece aceste tratamente au dus la obținerea de granule de polen cu rate de germinare ridicate (datele nu sunt furnizate). Plasarea acestor granule de polen (granulele de polen sănătoase sunt o sursă bogată de auxină și GA3) pe stilul soiului Siah-e-Samarkhandi și germinarea lor stimulează creșterea ovarelor, ducând la sinteza unor cantități mai mari din acești hormoni și, în cele din urmă, la formarea fructelor. Prezența granulelor de polen sănătoase în fruct duce la formarea de semințe sănătoase (Figurile 1A-F). Obiectivul principal al acestui experiment a fost de a investiga cauzele crăpării fructelor de struguri și eficacitatea unor tratamente precum interacțiunea dintre giberelină (GA3) și azotat de potasiu (KNO3) și polenizarea încrucișată în prevenirea sau atenuarea acestei probleme la soiul de struguri Siah-e-Samarkhandi.
Acest experiment a fost realizat pe parcursul a doi ani (2021-2022) într-o podgorie comercială alimentată cu ploaie din satul Khoral, la nord-vest de Shiraz, Iran (35 km nord-vest de Shiraz, 29°57′ N, 52°14′ S). Regiunea are o climă blândă și răcoroasă, cu o precipitație medie anuală de 450 mm și sol argilo-lutos. Vița de vie a fost plantată la o distanță de 3,5 metri pe rânduri și la o distanță de 4 metri între vițele individuale. Podgoria nu a fost irigată (agricultură alimentată cu ploaie). Colectarea materialului vegetal a respectat directivele și reglementările instituționale, naționale și internaționale relevante și a fost autorizată de o întreprindere horticolă comercială în colaborare cu Universitatea Shiraz.
Primul și al doilea experiment au utilizat un design factorial bazat pe un design în blocuri randomizate și au fost repetate de patru ori.
Al treilea experiment a implicat polenizarea încrucișată (polenizare controlată) a soiului Siah-e-Samarghandi folosind polen de la cinci soiuri (Rotabi, Rishbaba, Askari, Atabaki și Siah-e-Shiraz). Polenul soiului Siah-e-Samarghandi a fost utilizat pentru autopolenizarea acestui soi și a servit drept control în acest experiment.
În perioada de înflorire a fiecărui soi de struguri Siah-e-Samarghandi, polenul din aceste soiuri a fost aplicat pe patru inflorescențe selectate. Cu una până la trei zile înainte de înflorire, inflorescențele selectate au fost plasate în pungi de hârtie. Douăzeci și cinci la sută din florile soiului polenizator au fost plasate în pungi. La zece până la paisprezece zile după înflorire, toate pungile de hârtie au fost îndepărtate de pe inflorescențe.
După coacerea fructelor (conținut de solide solubile ≥16%), randamentul strugurilor a fost măsurat individual. Opt ciorchini (patru ambalați în saci, restul neambalați) au fost apoi selectați aleatoriu de pe patru laturi ale viței de vie și transferați în laboratorul de fiziologie al Departamentului de Horticultură, Facultatea de Agricultură, Universitatea Shiraz, Iran, pentru caracterizare cantitativă și calitativă.
Rata de legare a fructelor se calculează folosind următoarea formulă, numărând numărul de flori cu 10 zile înainte de înflorire și numărul de boabe formate la 10 zile după înflorire.
În primele două experimente, 10 boabe au fost selectate aleatoriu din fiecare ciorchine; în al treilea experiment, au fost selectate 50 de boabe. A fost numărat numărul de semințe din fiecare boabă și s-a calculat numărul mediu de semințe per boabă în fiecare grup de tratament.
Pentru a determina compușii fenolici, extractul de suc de fructe a fost diluat 1:1 cu metanol 80%. Apoi, 100 μl de extract etanolic au fost amestecați cu 400 μl de tampon fosfat și 2,5 ml de reactiv Folin-Ciocalteu (Sigma-Aldrich). După 1 minut, s-au adăugat la amestec 2 ml de soluție de carbonat de sodiu 7,5%, iar proba a fost incubată la 25°C timp de 5 minute. Absorbanța a fost apoi măsurată la 760 nm folosind un spectrofotometru (BioTek Instruments, Inc., SUA). Rezultatele sunt exprimate în miligrame de acid galic la 100 g de greutate proaspătă, utilizându-se acid galic.^asun standard.
Conținutul de antocianine a fost determinat prin metoda pH-ului diferențial utilizând două soluții tampon diferite: tampon KCl 25 mM la pH 1,0 și tampon acetat de sodiu 0,4 M la pH 4,5. Fiecare probă a fost incubată în ambele soluții tampon timp de 15 minute, iar absorbanța a fost măsurată la 510 nm și 700 nm, cu cinci replici pentru fiecare probă. Conținutul total de antocianine a fost determinat conform metodei Sabir și colab.
Activitatea antioxidantă^{a fost determinat}utilizând metoda 1,1-difenil-2-trinitrofenilhidrazină (DPPH). Metoda specifică a fost următoarea: 100 ml de suc de fructe au fost diluați cu metanol și apă într-un raport de 1:100. Extractul a fost apoi amestecat cu 2 ml de soluție DPPH 0,1 mM în metanol. După 30 de minute, absorbanța soluției rezultate a fost măsurată la 517 nm utilizând un spectrofotometru UV Cecil 2010. Absorbanța radicalilor liberi a DPPH fără extract a fost utilizată ca martor. Activitatea antioxidantă a fost calculată folosind următoarea formulă:
Acest experiment a utilizat un design complet randomizat, repetat de trei ori (fiecare repetiție conținea patru clustere). Datele au fost analizate folosind software-ul SAS 9.1, iar testul Tukey a fost utilizat pentru a compara mediile la un nivel de semnificație de 0,05. Hărțile termice ale clusterelor au fost generate folosind software-ul R pentru analiza multivariată.
Comparativ cu tratamentul de autopolenizare (14,97%), valoarea TSS pentru polenizarea încrucișată în tratamentul Atabaqui a fost de 16,93%, ceea ce reprezintă o diferență semnificativă. Nu s-au observat diferențe semnificative între celelalte tratamente și tratamentul de autopolenizare (Figura 4B).
Cea mai mare activitate antioxidantă a fost observată în cazul autopolenizării (55,78%), în timp ce cea mai mică a fost observată în cazul polenului de atabaca (18,88%) și al askari (31,54%). Celelalte tratamente nu au diferit semnificativ față de grupul de control.