Interacció de la giberel·lina i el nitrat de potassi, així com la influència de la font de pol·len en les propietats fisicoquímiques del raïm.

En el raïm de taula, inclosa la varietat femenina Siah-e-Samarkhandi, la morfologia del raïm i la mida del fruit són crítics. Tanmateix, el cultiu d'aquest raïm s'enfronta a diversos reptes, com la caiguda de les baies i el fruit nan, que comporten una reducció del rendiment i del valor de mercat. La caiguda de les baies és una preocupació important per a la varietat Siah-e-Samarkhandi. Per tant, aquest estudi va examinar els efectes de 0, 30, 60 i 90 mg/L⁻¹ GA₃ i 0 i 1,5% HKO₃ sobre la pol·linització de la varietat Siah-e-Samarkhandi en condicions de pol·linització oberta i controlada. A més, un altre experiment va avaluar els efectes de les fonts de pol·len (varietats Siah-e-Shiraz, Askari, Rotabi, Rishbaba i Aatabaki) sobre la pol·linització de la varietat Siah-e-Samarkhandi. Els resultats van mostrar que, amb l'excepció de la varietat Atabaki, el pol·len d'altres varietats va millorar tant el rendiment de les baies com del raïm en la varietat Siah-e-Samarkhandi. En general, la combinació de 30 mg/Lgiberel·lina (GA₃)i l'1,5% de nitrat de potassi (KNO₃) va tenir l'efecte estimulant més significatiu sobre la qualitat i el rendiment de les baies i els raïms.
Aquesta varietat és particularment important a l'Iran i a la província de Fars per la seva frescor i el seu alt contingut en antocianines. Els raïms Siah-e-Samarkhandi creixen en un clima àrid, amb precipitacions mitjanes que oscil·len entre els 300 i els 450 mm a les diferents regions de la província. Com que l'aspecte dels raïms i la mida dels grans són crucials per a la frescor, existeixen diversos problemes, com ara una mida inconsistent dels grans, una mala qualitat dels raïms i un baix nombre de grans per raïm (a causa de la caiguda del fruit), que redueixen el rendiment.³ L'extracte de llavor de raïm comestible pot exercir diversos efectes biològics, com ara actuar com a antioxidants naturals, conservants i esterilitzants d'aliments, evitant així la contaminació dels aliments per microorganismes nocius.

Pel que fa a la compatibilitat de les varietats de raïm, la majoria de les varietats són autocompatibles i autopol·linitzen. La fertilització en flora tancada és habitual en el raïm. Tot i que hi ha excepcions, són rares; algunes varietats són autoincompatibles. El rendiment i la qualitat del fruit estan influenciats per molts factors. Un dels factors fonamentals és la biologia reproductiva de la varietat de raïm. El ple desenvolupament dels òrgans florals i la producció de pol·len adequat amb altes taxes de germinació són essencials per garantir la fertilitat. La germinació del pol·len depèn de la varietat, les condicions nutricionals i els factors ambientals, i les condicions òptimes per a la germinació del pol·len varien.
L'ús de giberel·lina en raïm fresc sense llavors pot augmentar la mida de les baies durant el quallat. 8.
Donat l'alt nivell de cultiu del raïm, és crucial trobar solucions adequades per millorar-ne la qualitat. Es van dur a terme tractaments de pol·len en varietats com el Siah-e-Shiraz i altres, ja que aquests tractaments van donar lloc a grans de pol·len amb altes taxes de germinació (dades no proporcionades). La col·locació d'aquests grans de pol·len (els grans de pol·len sans són una font rica d'auxina i GA3) sobre l'estil de la varietat Siah-e-Samarkhandi i la seva germinació estimula el creixement dels ovaris, cosa que condueix a la síntesi de majors quantitats d'aquestes hormones i, en última instància, a la formació de fruits. La presència de grans de pol·len sans al fruit condueix a la formació de llavors sanes (Figures 1A-F). L'objectiu principal d'aquest experiment va ser investigar les causes de l'esquerdament del fruit del raïm i l'eficàcia de tractaments com la interacció de la giberel·lina (GA3) i el nitrat de potassi (KNO3) i la pol·linització creuada per prevenir o mitigar aquest problema en la varietat de raïm Siah-e-Samarkhandi.
Aquest experiment es va dur a terme durant dos anys (2021-2022) en una vinya comercial de secà al poble de Khoral, al nord-oest de Shiraz, Iran (35 km al nord-oest de Shiraz, 29°57′ N, 52°14′ S). La regió té un clima suau i fresc amb una precipitació mitjana anual de 450 mm i un sòl franc-argilós. Les vinyes es van plantar a 3,5 metres de distància en fileres i a 4 metres entre les vinyes individuals. La vinya no estava de regadiu (agricultura de secà). La recollida de material vegetal complia amb les directrius i regulacions institucionals, nacionals i internacionals pertinents i va ser autoritzada per una empresa hortícola comercial en col·laboració amb la Universitat de Shiraz.
El primer i el segon experiment van utilitzar un disseny factorial basat en un disseny de blocs aleatoris i es van repetir quatre vegades.
El tercer experiment va consistir en la pol·linització creuada (pol·linització controlada) del cultivar Siah-e-Samarghandi utilitzant pol·len de cinc cultivars (Rotabi, Rishbaba, Askari, Atabaki i Siah-e-Shiraz). El pol·len del cultivar Siah-e-Samarghandi es va utilitzar per a l'autopol·linització d'aquest cultivar i va servir com a control en aquest experiment.
Durant el període de floració de cada varietat de raïm Siah-e-Samarghandi, es va aplicar pol·len d'aquestes varietats a quatre inflorescències seleccionades. D'un a tres dies abans de la floració, les inflorescències seleccionades es van col·locar en bosses de paper. El vint-i-cinc per cent de les flors de la varietat pol·linitzadora es van col·locar a les bosses. De deu a catorze dies després de la floració, es van treure totes les bosses de paper de les inflorescències.
Després de la maduració del fruit (contingut de sòlids solubles ≥16%), el rendiment del raïm es va mesurar individualment. A continuació, es van seleccionar aleatòriament vuit raïms (quatre en bosses, la resta sense bosses) de quatre costats de la vinya i es van transferir al laboratori fisiològic del Departament d'Horticultura de la Facultat d'Agricultura de la Universitat de Shiraz, Iran, per a la seva caracterització quantitativa i qualitativa.
La taxa de quallat de fruits es calcula mitjançant la fórmula següent comptant el nombre de flors 10 dies abans de la floració i el nombre de baies formades 10 dies després de la floració.
En els dos primers experiments, es van seleccionar aleatòriament 10 baies de cada manat; en el tercer experiment, se'n van seleccionar 50. Es va comptar el nombre de llavors de cada baia i es va calcular el nombre mitjà de llavors per baia a cada grup de tractament.
Per determinar els compostos fenòlics, l'extracte de suc de fruita es va diluir 1:1 amb metanol al 80%. A continuació, es van barrejar 100 μl de l'extracte etanòlic amb 400 μl de tampó fosfat i 2,5 ml de reactiu Folin-Ciocalteu (Sigma-Aldrich). Després d'1 minut, es van afegir 2 ml de solució de carbonat de sodi al 7,5% a la barreja i la mostra es va incubar a 25 °C durant 5 minuts. A continuació, es va mesurar l'absorbància a 760 nm mitjançant un espectrofotòmetre (BioTek Instruments, Inc., EUA). Els resultats s'expressen en mil·ligrams d'àcid gàl·lic per 100 g de pes fresc, utilitzant àcid gàl·lic.^asun estàndard.
El contingut d'antocianines es va determinar mitjançant el mètode de pH diferencial utilitzant dos tampons diferents: tampó KCl 25 mM a pH 1,0 i tampó d'acetat de sodi 0,4 M a pH 4,5. Cada mostra es va incubar en ambdós tampons durant 15 min i es va mesurar l'absorbància a 510 nm i 700 nm, amb cinc rèpliques per a cada mostra. El contingut total d'antocianines es va determinar segons el mètode de Sabir et al.
activitat antioxidant^{es va determinar}utilitzant el mètode de l'1,1-difenil-2-trinitrofenilhidrazina (DPPH). El mètode específic va ser el següent: es van diluir 100 ml de suc de fruita amb metanol i aigua en una proporció d'1:100. A continuació, l'extracte es va barrejar amb 2 ml d'una solució de DPPH 0,1 mM en metanol. Després de 30 minuts, es va mesurar l'absorbància de la solució resultant a 517 nm utilitzant un espectrofotòmetre UV Cecil 2010. L'absorbància de radicals lliures del DPPH sense extracte es va utilitzar com a control. L'activitat antioxidant es va calcular mitjançant la fórmula següent:
Aquest experiment va utilitzar un disseny completament aleatoritzat, repetit tres vegades (cada repetició contenia quatre clústers). Les dades es van analitzar amb el programari SAS 9.1 i es va utilitzar la prova de Tukey per comparar mitjanes a un nivell de significació de 0,05. Els mapes de calor de clústers es van generar amb el programari R per a l'anàlisi multivariant.
En comparació amb el tractament d'autopol·linització (14,97%), el valor de TSS per a la pol·linització creuada en el tractament Atabaqui va ser del 16,93%, la qual cosa representa una diferència significativa. No es van observar diferències significatives entre els altres tractaments i el tractament d'autopol·linització (Figura 4B).
L'activitat antioxidant més alta es va observar amb l'autopol·linització (55,78%), mentre que la més baixa es va observar amb el pol·len d'atabaca (18,88%) i l'askari (31,54%). Altres tractaments no van diferir significativament del grup de control.