Interazione tra gibberellina e nitrato di potassio, nonché influenza della fonte di polline sulle proprietà fisico-chimiche dell'uva.

Nell'uva da tavola, inclusa la varietà femminile Siah-e-Samarkhandi, la morfologia del grappolo e la dimensione del frutto sono fattori critici. Tuttavia, la coltivazione di quest'uva presenta diverse problematiche, come la caduta degli acini e la nanismo dei frutti, che comportano una riduzione della resa e del valore commerciale. La caduta degli acini è una delle principali preoccupazioni per la varietà Siah-e-Samarkhandi. Pertanto, questo studio ha esaminato gli effetti di 0, 30, 60 e 90 mg/L⁻¹ di GA₃ e di 0 e 1,5% di HKO₃ sull'impollinazione della varietà Siah-e-Samarkhandi in condizioni di impollinazione libera e controllata. Inoltre, un altro esperimento ha valutato gli effetti di diverse fonti di polline (varietà Siah-e-Shiraz, Askari, Rotabi, Rishbaba e Aatabaki) sull'impollinazione della varietà Siah-e-Samarkhandi. I risultati hanno mostrato che, ad eccezione della varietà Atabaki, il polline di altre varietà ha migliorato sia la resa delle bacche che quella dei grappoli nella varietà Siah-e-Samarkhandi. Nel complesso, la combinazione di 30 mg/Lgibberellina (GA₃)e l'1,5% di nitrato di potassio (KNO₃) ha avuto l'effetto stimolante più significativo sulla qualità e sulla resa delle bacche e dei grappoli.
Questa varietà è particolarmente importante in Iran e nella provincia di Fars per la sua freschezza e l'alto contenuto di antociani. L'uva Siah-e-Samarkhandi cresce in un clima arido, con precipitazioni medie che variano dai 300 ai 450 mm nelle diverse regioni della provincia. Poiché l'aspetto del grappolo e la dimensione degli acini sono cruciali per la freschezza, esistono diversi problemi, come la dimensione non uniforme degli acini, la scarsa qualità del grappolo e il basso numero di acini per grappolo (a causa della caduta dei frutti), che riducono le rese.³ L'estratto di semi d'uva commestibile può esercitare una varietà di effetti biologici, tra cui agire come antiossidante naturale, conservante e sterilizzante alimentare, prevenendo così la contaminazione degli alimenti da parte di microrganismi nocivi.

Per quanto riguarda la compatibilità tra le varietà di uva, la maggior parte è auto-compatibile e autoimpollinante. La fecondazione in serra è comune nell'uva. Sebbene esistano delle eccezioni, sono rare; alcune varietà sono auto-incompatibili. La resa e la qualità dei frutti sono influenzate da molti fattori. Uno dei fattori fondamentali è la biologia riproduttiva della varietà di uva. Il pieno sviluppo degli organi fiorali e la produzione di polline adatto con un alto tasso di germinazione sono essenziali per garantire la fertilità. La germinazione del polline dipende dalla varietà, dalle condizioni nutrizionali e dai fattori ambientali, e le condizioni ottimali per la germinazione del polline variano.
L'uso di gibberelline nell'uva fresca senza semi può aumentare le dimensioni degli acini durante l'allegagione. 8.
Dato l'elevato livello di coltivazione dell'uva, trovare soluzioni adeguate per migliorarne la qualità è fondamentale. Sono stati effettuati trattamenti con polline su varietà come Siah-e-Shiraz e altre, poiché questi trattamenti hanno prodotto granuli di polline con alti tassi di germinazione (dati non forniti). Posizionando questi granuli di polline (i granuli di polline sani sono una ricca fonte di auxina e GA3) sullo stilo della varietà Siah-e-Samarkhandi, la loro germinazione stimola la crescita dell'ovario, portando alla sintesi di maggiori quantità di questi ormoni e, in definitiva, alla formazione del frutto. La presenza di granuli di polline sani nel frutto porta alla formazione di semi sani (Figure 1A-F). L'obiettivo principale di questo esperimento era quello di indagare le cause della spaccatura dei frutti dell'uva e l'efficacia di trattamenti come l'interazione tra gibberellina (GA3) e nitrato di potassio (KNO3) e l'impollinazione incrociata nel prevenire o mitigare questo problema nella varietà di uva Siah-e-Samarkhandi.
Questo esperimento è stato condotto per due anni (2021-2022) in un vigneto commerciale non irrigato nel villaggio di Khoral, a nord-ovest di Shiraz, in Iran (35 km a nord-ovest di Shiraz, 29°57′ N, 52°14′ S). La regione ha un clima mite e fresco con una precipitazione media annua di 450 mm e un terreno argilloso-limoso. Le viti sono state piantate a 3,5 metri di distanza l'una dall'altra nei filari e a 4 metri tra le singole viti. Il vigneto non è stato irrigato (agricoltura pluviale). La raccolta del materiale vegetale è avvenuta nel rispetto delle linee guida e dei regolamenti istituzionali, nazionali e internazionali pertinenti ed è stata autorizzata da un'azienda orticola commerciale in collaborazione con l'Università di Shiraz.
Il primo e il secondo esperimento hanno utilizzato un disegno fattoriale basato su un disegno a blocchi randomizzati e sono stati ripetuti quattro volte.
Il terzo esperimento ha previsto l'impollinazione incrociata (impollinazione controllata) della cultivar Siah-e-Samarghandi utilizzando polline proveniente da cinque cultivar (Rotabi, Rishbaba, Askari, Atabaki e Siah-e-Shiraz). Il polline della cultivar Siah-e-Samarghandi è stato utilizzato per l'autoimpollinazione di questa cultivar ed è servito da controllo in questo esperimento.
Durante il periodo di fioritura di ciascuna varietà di uva Siah-e-Samarghandi, il polline di queste varietà è stato applicato a quattro infiorescenze selezionate. Da uno a tre giorni prima della fioritura, le infiorescenze selezionate sono state poste in sacchetti di carta. Il venticinque percento dei fiori della varietà impollinatrice è stato inserito nei sacchetti. Da dieci a quattordici giorni dopo la fioritura, tutti i sacchetti di carta sono stati rimossi dalle infiorescenze.
Dopo la maturazione dei frutti (contenuto di solidi solubili ≥16%), la resa dell'uva è stata misurata individualmente. Otto grappoli (quattro insacchettati, i resti non insacchettati) sono stati quindi selezionati casualmente da quattro lati della vite e trasferiti al laboratorio di fisiologia del Dipartimento di Orticoltura, Facoltà di Agraria, Università di Shiraz, Iran, per la caratterizzazione quantitativa e qualitativa.
Il tasso di allegagione si calcola utilizzando la seguente formula, contando il numero di fiori 10 giorni prima della fioritura e il numero di bacche formate 10 giorni dopo la fioritura.
Nei primi due esperimenti, sono state selezionate casualmente 10 bacche da ciascun grappolo; nel terzo esperimento, ne sono state selezionate 50. È stato contato il numero di semi presenti in ogni bacca ed è stato calcolato il numero medio di semi per bacca in ciascun gruppo di trattamento.
Per determinare i composti fenolici, l'estratto di succo di frutta è stato diluito 1:1 con metanolo all'80%. Quindi, 100 μl dell'estratto etanolico sono stati miscelati con 400 μl di tampone fosfato e 2,5 ml di reagente di Folin-Ciocalteu (Sigma-Aldrich). Dopo 1 minuto, sono stati aggiunti 2 ml di soluzione di carbonato di sodio al 7,5% alla miscela e il campione è stato incubato a 25°C per 5 minuti. L'assorbanza è stata quindi misurata a 760 nm utilizzando uno spettrofotometro (BioTek Instruments, Inc., USA). I ​​risultati sono espressi in milligrammi di acido gallico per 100 g di peso fresco, con acido gallico utilizzato^asuno standard.
Il contenuto di antocianine è stato determinato mediante il metodo del pH differenziale utilizzando due diversi tamponi: tampone KCl 25 mM a pH 1,0 e tampone acetato di sodio 0,4 M a pH 4,5. Ciascun campione è stato incubato in entrambi i tamponi per 15 minuti e l'assorbanza è stata misurata a 510 nm e 700 nm, con cinque repliche per ciascun campione. Il contenuto totale di antocianine è stato determinato secondo il metodo di Sabir et al.
Attività antiossidante^{è stato determinato}utilizzando il metodo 1,1-difenil-2-trinitrofenilidrazina (DPPH). Il metodo specifico era il seguente: 100 ml di succo di frutta sono stati diluiti con metanolo e acqua in rapporto 1:100. L'estratto è stato quindi miscelato con 2 ml di una soluzione di DPPH 0,1 mM in metanolo. Dopo 30 minuti, l'assorbanza della soluzione risultante è stata misurata a 517 nm utilizzando uno spettrofotometro UV Cecil 2010. L'assorbanza dei radicali liberi del DPPH senza estratto è stata utilizzata come controllo. L'attività antiossidante è stata calcolata utilizzando la seguente formula:
Questo esperimento ha utilizzato un disegno sperimentale completamente randomizzato, ripetuto tre volte (ogni ripetizione conteneva quattro cluster). I dati sono stati analizzati utilizzando il software SAS 9.1 e il test di Tukey è stato utilizzato per confrontare le medie a un livello di significatività di 0,05. Le mappe di calore dei cluster sono state generate utilizzando il software R per l'analisi multivariata.
Rispetto al trattamento di autoimpollinazione (14,97%), il valore TSS per l'impollinazione incrociata nel trattamento Atabaqui è stato del 16,93%, il che rappresenta una differenza significativa. Non sono state osservate differenze significative tra gli altri trattamenti e il trattamento di autoimpollinazione (Figura 4B).
L'attività antiossidante più elevata è stata osservata con l'autoimpollinazione (55,78%), mentre la più bassa è stata riscontrata con il polline di atabaca (18,88%) e di askari (31,54%). Gli altri trattamenti non hanno mostrato differenze significative rispetto al gruppo di controllo.