Φωτοσυνθετικές χρωστικές στη διάρκεια της ανάπτυξης των φύλλων στην άμπελο

Abstract

Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η συσσώρευση των φωτοσυνθετικών χρωστικών (χλωροφύλλες α και β, καροτενοειδή) στη διάρκεια της ανάπτυξης των φύλλων στις ποικιλίες αμπέλου (V. vinifera L.) Σουλτανίνα, Cabernet sauvignon, Chardonnay, Σαββατιανό. Η δειγματοληψία έγινε στη φάση της άνθησης. Ο υπολογισμός των συγκεντρώσεων των χρωστικών έγινε τόσο ανά μονάδα νωπού βάρους όσο και ανά μονάδα επιφάνειας φύλλου. Επίσης, υπολογίστηκαν οι λόγοι χλωροφύλλη α/χλωροφύλλη β και ολική χλωροφύλλη/καροτενοειδή. Οι συγκεντρώσεις των χρωστικών ανά μονάδα νωπού βάρους φύλλου ήταν ανάλογες με αυτές ανά μονάδα επιφάνειας. Διαφοροποίηση παρουσιάστηκε μόνο στα τρία πρώτα φύλλα της κορυφής των βλαστών σε όλες τις ποικιλίες, τα οποία περιείχαν περισσότερη χλωροφύλλη α και β ανά μονάδα νωπού βάρους σε σχέση με τα άλλα φύλλα. Αυτό ήταν το πιο έντονο στην ποικιλία Σουλτανίνα. Η ποικιλία Chardonnay είχε τις μικρότερες συγκεντρώσεις χρωστικών σε όλα τα φύλλα των βλαστών. Στα φύλλα της βάσης των βλαστών, οι μεγαλύτερες συγκεντρώσεις χρωστικών μετρήθηκαν στην ποικιλία Cabernet sauvignon. Στα φύλλα του μεσαίου τμήματος του βλαστού (4ος ως 10ος κόμβος από την κορυφή του βλαστού), όλες οι ποικιλίες είχαν τις ίδιες συγκεντρώσεις χρωστικών. Στα τρία πρώτα φύλλα της κορυφής των βλαστών, η μεγαλύτερη συγκέντρωση χλωροφυλλών μετρήθηκε στην ποικιλία Σουλτανίνα. Η ποικιλία Σαββατιανό είχε τη μεγαλύτερη συγκέντρωση καροτενοειδών στα τρία πρώτα φύλλα της κορυφής, ενώ στις ποικιλίες Cabernet sauvignon και Σουλτανίνα η συγκέντρωση των καροτενοειδών δεν διέφερε στα φύλλα αυτά. Γενικά, παρατηρήθηκε μια τάση αύξησης των συγκεντρώσεων ως μία μέγιστη τιμή και μετά μείωση. Η μέγιστη συγκέντρωση χρωστικών παρατηρήθηκε στα φύλλα 10 ως 14 (από την κορυφή του βλαστού). Τα φύλλα αυτά είχαν ηλικία 35 ως 50 ημερών. Ο λόγος χλωροφύλλη α/χλωροφύλλη β, στις ποικιλίες Σαββατιανό, Σουλτανίνα και Cabernet sauvignon σημείωσε αύξηση από την κορυφή του βλαστού ως το 5ο φύλλο και μετά σταθεροποίηση ή μείωση, ενώ στην ποικιλία Chardonnay εμφάνισε μικρή αλλά συνεχή μείωση από την κορυφή ως τη βάση του βλαστού. Ο λόγος ολική χλωροφύλλη/καροτενοειδή, στις ποικιλίες Σουλτανίνα και Cabernet sauvignon είχε υψηλές τιμές στα τρία πρώτα φύλλα της κορυφής, και μετά απότομη μείωση και σταθεροποίηση των τιμών. Στις ποικιλίες Chardonnay και Σαββατιανό ο λόγος παρουσίασε αύξηση μέχρι το 7ο ως το 10ο φύλλο και μετά μείωση, Γενικά, η χλωροφύλλη α εμφάνισε μέγιστα συγκεντρώσεων στα πλήρως αναπτυγμένα φύλλα (35 ως 50 ημερών), ενώ η χλωροφύλλη β εμφανίστηκε αυξημένη τόσο στα νέα (ως 15 ημερών) όσο και στα πλήρως ανεπτυγμένα φύλλα. Τα καροτενοειδή, αν και ακολούθησαν παρόμοια πορεία με τις χλωροφύλλες, κυμάνθηκαν σε μικρότερο εύρος τιμών συγκεντρώσεων. Επίσης, έγινε συσχέτιση των τιμών SPAD με τις μετρηθείσες συγκεντρώσεις των φωτοσυνθετικών χρωστικών των φύλλων στις ποικιλίες Σουλτανίνα, Cabernet sauvignon, Σαββατιανό, Sauvignon blanc. Υπολογίστηκαν οι κλίσεις των ευθειών γραμμικής παλινδρόμησης για κάθε χρωστική ανά ποικιλία, αλλά και ανεξαρτήτων ποικιλίας, καθώς και οι συντελεστές προσδιορισμού (r2 ). Οι τιμές του r2 ήταν 0,85 για τη χλωροφύλλη α, 0,61 για τη χλωροφύλλη β, 0,81 για την ολική χλωροφύλλη και 0,7 για τα καροτενοειδή.

In this study, the accumulation of photosynthetic pigments (chrolophylls a & b, carotenoids) was determined during the development of leaves in grapevine cultivars (V.vinifera L.) Sultanina, Cabernet sauvignon, Chardonnay, Savvatiano. Main shoots, without topping, with at least one inflorescence and 14 to 17 leaves, were collected at full bloom. The concentrations of pigments were expressed both per leaf weight and leaf surface. The ratios chlorophyll a/chlorophyll b and total chlorophyll/carotenoids were also calculated. The concentrations of pigments per leaf weight were comparable to the concentrations of pigments per leaf surface. A differentiation was presented at the first three leaves from the top of the shoot, which contained more chlorophyll a and b per leaf weight than the leaves of the rest of the shoot. This was most evident in cultivar Sultanina. Leaves of cultivar Chardonnay had lower concentrations of pigments respectively to other cultivars. As far as it concerns the leaves of the base of the shoots, the highest concentrations were measured for cultivar Cab.sauvignon, and the least for cultivars Chardonnay and Savvatiano. In the middle part of the shoot (between the 4th and 10th node from the top of the shoot), all cultivars had similar concentrations of pigments. Cultivar Sultanina had the highest concentrations of chlorophylls in the three upper leaves. Cultivar Savvatiano had the greatest concentration of carotenoids in the three upper leaves of the shoot, whereas cultivar Cab.sauvignon and Sultanina had no difference as far as it concerns the concentrations of carotenoids in these leaves. Cultivars Cab.sauvignon and Savvatiano had similar concentrations of chlorophyll a, chlorophyll b and total chlorophyll in this part of the shoot. Generally, a tendency of a gradual increase of concentrations to a maximum level, and then a decrease was observed. This maximum concentration was measured at leaves 10 to 14 (from the top of the shoot). The age of these leaves was from 35 to 50 days. Cultivars Savvatiano, Sultanina and Cab.sauvignon exhibited increased chlorophyll a/chlorophyll b ratio in the upper 5 leaves, followed by steady or decreased values, whereas cultivar Chardonnay presented a lower but continuous decrease from the top to the base of the shoot. The total chlorophyll/carotenoids ratio, for cultivars Sultanina and Cab.sauvignon, had high values at the three upper leaves, and then rapid decrease and stabilization of values. The same ratio, for cultivars Chardonnay and Savvatiano, presented an increase until the 7th to 10th leaf, and then decrease. In conclusion, chlorophyll a exhibited maximum concentrations at full developed leaves (35 to 50 days), whereas chlorophyll b had high concentrations not only at fully developed leaves, but also at young leaves (until 15 days). Although carotenoids exhibited the same progress as chlorophylls, the range of their values was narrower. Furthermore, for cultivars Sultanina, Cab.sauvignon, Savvatiano and Sauvignon blanc, SPAD values were correlated with the measured concentrations of photosynthetic pigments of leaves. The slopes of linear regression for each pigment and for every cultivar were calculated, as well as for every pigment independently of cultivar. Additionally, for all cases, the square of correlation coefficient (r2) was calculated. The value of r2 was 0,85 for chlorophyll a, 0,61 for chlorophyll b, 0,81 for total chlorophyll and 0,7 for carotenoids.