بررسی اثر پایه‌های مختلف بر شاخص‌های ریخت‌شناسی، فیتو‌شیمیایی و مولکولی میوه پرتقال ’تامسون‌ناول‘ در زمان بلوغ تجاری

علوم باغبانی

مقاله 9، دوره 38، شماره 3 - شماره پیاپی 63، مهر 1403، صفحه 599-610   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhs.2024.86813.1326

نویسندگان

فاطمه احمدی^{* 1}؛ محمد مهدی شریفانی¹؛ امیر موسوی²؛ نگین اخلاقی امیری³؛ مصطفی خوشحال سرمست¹؛ خلیل زینلی نژاد⁴

¹گروه مهندسی علوم باغبانی و فضای سبز، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

²گروه پژوهشی زیست فناوری مولکولی گیاهی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران، ایران

³بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان مازندران، ساری، ایران

⁴گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

چکیده

کیفیت بیرونی و درونی مرکبات از قبیل رنگ، شکل و طعم موجب افزایش سود اقتصادی می‌گردد. قدرت رشدی پایه نیز سبب تغییرات کمی و کیفی و عامل مؤثر بر زمان بلوغ تجاری میوه می‌باشد که برای باغداران و تولیدکنندگان حائز اهمیت است. با توجه به ویژگی‌های میوه در درختان پیوندی، پژوهش حاضر با هدف بررسی اثرات سه پایه مختلف مرکبات بر برخی صفات ریخت‌شناسی، فیتوشیمیایی و مولکولی میوه پرتقال ’تامسون‌ناول‘ صورت گرفت. این تحقیق در سال 1398 در ایستگاه تحقیقات باغبانی قائم‌شهر، مازندران در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با درختان یکنواخت و 10 ساله پرتقال ’تامسون‌ناول‘ پیوند شده روی سه پایه ’پونسیروس‘، ’سیترنج‘ و ’سیتروملو‘ در چهار تکرار انجام شد. نمونه‌ها در اواخر مهر‌ماه جمع‌آوری شده و به‌منظور ادامه تحقیقات به آزمایشگاه تحقیقاتی گروه باغبانی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان منتقل گردیدند. اندازه‌گیری روی صفات ریخت‌شناسی، ویژگی‌های کیفی و ترکیبات فنلی میوه و نیز بیان نسبی ژن ساکارز‌فسفات‌سنتاز صورت گرفت. نتایج نشان داد که صفات طول، قطر، نسبت طول به قطر، وزن و چگالی میوه پرتقال ’تامسون‌ناول‘ در زمان بلوغ تجاری روی پایه ’پونسیروس‘ نسبت به دو پایه دیگر میزان بیشتری داشت. در حالی‌که میزان ویتامین ث در پایه ’سیتروملو‘ بالاتر بود. بیشترین میزان اسیدیته و EC متعلق به پایه ’پونسیروس‘ و کمترین میزان آن متعلق به پایه ’سیترنج‘ بود. میزان قند‌کل و مواد جامد محلول در پایه پاکوتاه ’پونسیروس‘ بالاتر از سایر پایه‌ها مشاهده شد در حالی‌که کمترین میزان آن‌ها در پایه پابلند ’سیتروملو‘ ثبت گردید. اسیدیته قابل تیتراسیون و بیان نسبی ژن CitSPS1 در پایه ’سیترنج‘ نسبت به دو پایه دیگر بالاترین مقدار بود. بیشترین میزان فنل‌کل، فلاونوئید‌کل و درصد فعالیت آنتی‌اکسیدانی در پایه ’پونسیروس‘ وجود داشت. قدرت رشدی پایه‌های مختلف مرکبات سبب شد که درختان پاکوتاه نسبت به درختان پابلند، میزان انباشت شاخص‌های فیتو‌شیمیایی بالاتری داشته باشند. به‌طور کلی پایه ’پونسیروس‘ به‌دلیل بلوغ تجاری زودرس میوه از توان مناسبی برای تازه‌خوری برخوردار گردید.

کلیدواژه‌ها

اندازه میوه؛ بلوغ تجاری؛ پایه؛ ترکیبات فنلی؛ ژن ساکارز‌فسفات‌سنتاز

مراجع

1- Akhlaghi Amiri, N., & Asadi Kangarshahi, A. (2022). Effect of C-35 Citrange rootstock on vegetative and reproductive characteristics of Miyagawa Satsuma mandarin (Citrus unshiu ‘Miyagawa’) in the plain and foothills of East Mazandaran. Iranian Journal of Horticultural Science and Technology, 23(1), 79-88. (In Persian)

2- Aguilar-Hernandez, M., Sanchez-Rodriguez, L., Hernandez, F., Forner-Giner, M.A., Postor-Perez, J., & Legua, P. (2020). Influence of new citrus rootstocks on lemon quality. Agronomy, 10(974), 10070974. https://doi.org/10.3390/agronomy10070974

3- Bakhshi, D., Fathollahi, S., & Arakawa, O. (2011). Evaluation of the relationship between phenolic compounds and skin color in three red apple cultivars in Japan. Journal of Horticultural Science, 24(2), 251-258. (In Persian)

4- Blois, M.S. (1958). Antioxidant determinations by the use of a stable free radical. Nature, 26, 1199-1200. https://doi.org/10.1038/1811199a0

5- Castle, W., Baldwin, J., & Muraro, R. (2010). Performance of ‘Valencia’ sweet orange rrees on 12 rootstocks at two locations and an economic interpretation as a basis for rootstock selection. HortScience, 45(4), 523-533. https://doi.org/10.21273/HORTSCI.45.4.523

6- Chang, C., Yang, M., Wen, H., & Chern, J. (2002). Estimation of total flavonoid content in propolis by two complementary colorimetric methods. Journal of Food Drug Analysis, 10, 178-182. https://doi.org/10.38212/2224-6614.2748

7- Cherng, A.P., & Ouyang, F. (2003). A firmness index for fruit of ellipsoidal shape. Biosystems Engineering, 86(1), 35-44. https://doi.org/10.1016/S1537-5110(03)00096-5

8- Citrus World Statistics. (2022). Word Citrus Organization. Summer 2021-Winter 2021-22.

9- Dong, T., Xiong, Bo., Huang, Sh., Liao, L., Qiu, X., Sun, G., He, Y., Duan, Ch., Wang, X., Zhang, X., Li, S., & Wang, Zh. (2019). Investigation of the cause of reduced sugar content in Kiyomi tangor fruit of ziyang xiangcheng (Citrus junos sieb. ex Tanaka) rootstock. Scientific Reports, 9,19263. https://doi.org/10.1038/s41598-019-55957-3

10- Fattahi Moghaddam, J., Seyed Ghasemi, A., & Madani, S. (2016). The effect of five rootstocks on the physical, mechanical and chemical characteristics of Yashar tangerine fruit during ripening stage. Journal of Plant Production, 24(2), 109-123. (In Persian)

11- Fallahi, M. (1990). Postharvest physiology of vegetables. Book (vol.I). Dashte Morghab Productive Group, pub. Shahin.

12- Fotouhi Ghazvini, R., & Fattahi Moghadam, J. (2007). Citrus growing in Iran. The University of Guilan Press. Second Edition, pp, 143-184. (In Persian)

13- Gaikwad, K.A., Patil, S.R., Nagre, P.K., & Potdukhe, NR. (2018). Morphological characterization of citrus rootstock genotypes. International Journal of Chemical Studies, 6(2), 516-529.

14- Hayat, F., Li, J., Iqbal, Sh., Peng, Y., Hong, L., Balal, R., Khan, M.N., Nawaz, M., Nawa, M.A., Khan, U., Farhan, M.A., Li, C., Song, W., Tu, P., & Cheng, J. (2022). A mini review of citrus rootstocks and their role in high-density orchards. Plants, 11, 2876. https://doi.org/10.3390/plants11212876

15- Hemmati, N., Ghasemnezhad, A., Fattahi Moghaddam, J., & Ebrahimi, P. (2015). Investigating the relationship between the accumulation of fruit phenolic compounds in Salvestiana and Italian orange cultivars, with their rootstock fruits. Journal of Crop Improvement, 17(3), 571-581. (In Persian)

16- Hemmati, N., Ghasemnezhad, A., Fattahi Moghaddam, J., & Ebrahimi, P. (2018). Variation in the content of bioflavonoids of orange as affected by scion, rootstock, and fruit part. Acta Physiologiae Plantarum, 40, 83. https://doi.org/10.1007/s11738-018-2648-1

17- Hong, H.R., Oh, E.U., Han, S.G., Yun, S.H., Kim, H.B., & Song, K.J. (2022). Characterization of soluble sugar content, related enzyme activity and gene expression in the fruits of ‘Minihyang’ mandarin on different rootstocks. Horticulturae, 8, 47. https://doi.org/10.3390/horticulturae8010047

18- Iglesias, D.J., Cercos, M., Colmenero-Flores, J., Naranjo, M., Rios, G., Carrera, E., Ruiz-River, O., Liso, I., Morillon, R., Tadeo, F., & Talon, M. (2007). Physiology of citrus fruiting. Plant Physiology, 9(4), 333-362. https://doi.org/10.1590/S1677-04202007000400006

19- Irigoyen, J.J., Emerich, D.W., & Sanchez-Diaz, M. (1992). Water stress induced changes in concentrations of proline and total soluble sugars in nodulated alfalfa (Medicago sativa) plants. Physiologia Plantarum, 84, 55-60. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1992.tb08764.x

20- Jaskani, M., Abbas, H., Khan, M., Shahzad, U., & Hussain, Z. (2006). Morphological despcription of three potential citrus rootstocks. Pakistan Journal of Botany, 38(2), 311-317.

21- Kato, M., Ikoma, Y., Matsumoto, H., Sugiura, M., Hyodo, H., & Yano, M. (2004). Accumulation of carotenoids and expression of carotenoid biosynthetic genes during maturation in citrus fruit. Plant Physiology, 134, 824–837. https://doi.org/10.1104/pp.103.031104

22- Khojastehnazhand, M., Omid, M., & Tebatabaeefar, A. (2010). Development of a lemon sorting system basedon color and size. African Journal of Plant Science, 4(4), 122-127.

23- Kim, D.O., Padilla-Zakour, O.I., & Griffiths, P.D. (2004). Flavonoids and antioxidant capacity of various cabbage genotypes at juvenile stage. Journal of Food Science, 69, 685-689. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2004.tb09916.x

24- Komatsu, A., Moriguchi, T., Koyama, K., Omura, M., & Akihama, T. (2002). Analysis of sucrose synthase genes in citrus suggests different roles and phylogentic relationship. Journal of Experimental Botany, 53(366), 61-71. https://doi.org/10.1093/jexbot/53.366.61

25- Maazoun, A.M., Zerai, O., Aounallh, M.K., Bey, N., Hemmami, S., & Bettaieb, T. (2022). Rootstocks effects on yield, fruit characteristics, and juice quality of the Tunisian Malttese half-blood (Citrus sinensis L.Osbeck): an important citrus cultivar. International Journal of Horticulture, Agriculture and Food Science, 6(3). https://doi.org/10.22161/ijhaf.6.3.4

26- Macia-Vazquez, A., Martinez-Nicolas, J., Nunez-Gomez, D., Melgarejo, P., & Legua, P. (2024). Influnce of rootstock on yield, morphological, biochemical and sensory characteristics of Afourer variety mandarins. Scentia Horticulturae, 325, 112644. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2023.112644

27- Magwaza, L.S., Mditshwa, A., Tesfay, S.Z., & Opra, U.L. (2017). An overview of preharvest factors affecting vitamin C content of citrus fruit. Scientia Horticulturae, 216, 12-21. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2016.12.021

28- Mashayekhi, K., & Atashi, S. (2017). The analyzing methods in plant physiology. Agricultural Education Research Publications. pp. 163-164. (In Persian)

29- Mashayekhi, K., Sadeghi, H., Akbarpour, V., Atashi, S., Mosavizadeh, J., Abshai, M., & Nazari, Z. (2014). The effect of several different citrus rootstocks on the amount of biochemical compounds of Parson Brown and Mars oranges in Jiroft. Journal of Horticultural Science, 27(1), 10-17. (In Persian)

30- Mccready, R., Guggolz, M. J., Silviera, V., & Owens, H.S. (1950). Determination of starch and amylose in vegetables analytical. Analytical Chemistry, 22, 1156-1158.

31- Mesejo, C., Marzal, A., Martinez-Fuentes, A., Reig, C., & Agusti, M., (2021). On how auxin, ethylene and IDA-peptide relate during mature Citrus fruit abscission. Scientia Horticulturae, 278, 109855. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2020.109855

32- Milosevic, T., Milosevic, N., & Mladenovic, J. (2023). Diversity of plums belonging to P.domestica L., P.insititia L. and prunus ´ rossica Erem. Tree vigour, yielding and fruit quality attributes. Scientia Horticulturae, 320, 112220. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2023.112220

33- Nawaz, R., Abbasi, N.A., Ahmad Hafiz, I., & Khalid, A. (2020). Impact of climate variables on fruit internal quality of Kinnow mandarin in ripening phase grown under varing environmental conditions. Scientia Horticulturae, 265, 109235. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2020.109235

34- Oustric, J., Morillon, R., Luro, F., Herbette, S., Lourkisti, R., Giannettini, J., Berti, L., & Santini, J. (2017). Tetraploid Carrizo Citrange rootstock (Citrus sinensis Osb.´Poncirus trifoliate L. Raf.) enhances natural chilling stress tolerance of common clementine (Citrus clementine Hort. ex Tan). Journal of Plant Physiology, 214, 108-115. https://doi.org/10.1016/j.jplph.2017.04.014

35- Peng, G., Xie, X., Jiang, Q., Song, S., & Xu, Ch. (2013). Chlorophyll a/b binding protein plays a key role in natural and ethylene-induced degreening of Ponkan (Citrus reticulate Blanco). Scientia Horticulturae, 160, 37-43. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2013.05.022

36- Razavi, M.A., & Akbari, R. (2009). Biophysical properties of agricultural products and foodstuffs. Jahad Daneshgahi of Mashad University. Press, p. 304.

37- Sarkar, N., Srivastava, P.K., & Dubey, V.K. (2009). Understanding the language of vitamin C. Current Nutrition & Food Science, 5, 53–5. https://doi.org/10.2174/157340109787314767

38- Sattar, N., Ziauddin, Sh., Kalsoom, S., Shahid, A., Ullah, R., & Dar, A. (2014). An orange sorting technique based on size and external defects. ResearchGate, 274314889.

39- Skinner, J. (1997). Measuring the amount of vitamin C in fruit drinks. Experiments. Royal Society of Chemistry. p.67.

40- Swingle, W.T., & Reece, P.C. (1967). The botany of Citrus and its wild relatives. The citrus industry, vol 1. University of California, Berkeley, pp. 190–430.

41- Tehranifar, A., Zarei, M., Esfandiyari, B., & Nemati, Z. (2014). Study of physical properties, phenolics compounds and antioxidant activity of thirty different Iranian cultivars of pomegranates peels. Journal of Horticultural Science, 28(3), 312-318. (In Persian)

42- Yamaki, S. (2010). Metabolism and accumulation of sugars translocated to fruit and their regulation. Journal of the Japanese Society for Horticultural Science, 79(1), 1-15.