Накопление сахаров - Исследование созревания винограда

Сочные ягоды, как правило, являются органами аккумуляции углеводов. Отмечено, что уже цветок представляет собой такой орган, где собираются эти вещества. После оплодотворения приток углеводов становится постоянным. Но накапливание сахаров по-настоящему начинается только с началом созревания; у зеленого винограда содержание сахара  не превышает 10-15 г/кг. Затем резко, за несколько недель, сахаристость повышается от 1 да 20%. Трудно понять, почему сахара накапливаются так быстро в созревающем винограде. Объяснение, согласно которому приток питательных веществ, необходимых для образования и роста семени, продолжается и после достижения им физиологической зрелости и что при этом остаток неиспользованных глюцидов накапливается в мякоти плода, нельзя признать в полной мере удовлетворительным. Оно лишь частично соответствует реальному положению; ниже будет показано, что содержание сахара меньше, когда число семян в ягоде больше. В табл. 4.2 приведено сравнение винограда с различной степенью окрашенности в момент начала созревания.

Миграция  фотосинтезированных глюцидов в листьях во время созревания

Основной вклад в исследование этой проблемы сделали Венециа, Гихар и Марто.
Явления миграции в винограде изучали Сувенсон и Эль Шишини (1968) с помощью сахаров, меченных радиоактивным углеродом, а также Ж. Риберо-Гайон введением С14 02 в листья. Результаты этих работ доказывают, что лист винограда постоянно содержит глюкозу, фруктозу, сахарозу крахмал, которые образуются   и   процессе фотосинтеза. Крахмал представляет собой вид резерва, который стабилен до пожелтения листа. Процентное содержание восстанавливающих сахаров претерпевает небольшие колебания: незначительное увеличение в течение дня и слабое снижение в течение ночи, но амплитуда изменений в содержании сахарозы намного больше. Ее образование в дневное время происходит тем интенсивнее, чем сильнее освещенность кустов солнцем; оно снижается ночью в результате миграции к другим органам. Следовательно, сахароза составляет углеводный резерв быстрого использования. Ее находят во всех органах растения, и в частности в побегах, черешках листа, гребнях, представляющих органы трансмиссии, но в значительно меньших количествах, чем в листьях. Известно, что миграции обычно осуществляются в форме небольших, более подвижных молекул. Таким образом, по выходе из листа сахароза гидролизуется в инвертный сахар в древесно-лубяных сосудах, и ее содержание уменьшается на всем пути от черешка листа до побега, от побега до гребня и от гребня до ягоды. Наконец, в винограде остаются лишь с трудом обнаруживаемые следы сахарозы.

Таблица 4.2
Химические показатели винограда в зависимости от состояния его зрелости (район Грав; пробы были взяты 18 августа 1971 г.)

Таблица 4.3
Изменение содержания сахаров (в г на 1 кг массы винограда) в различных органах виноградного растения в период созревания (по данным Марто)

Табл. 4.3 показывает колебания в содержании углеводов в различных органах винограда во время созревания.
Можно констатировать, что эволюции общих сахаров в листьях, побегах и гребнях совершенно параллельны; следовательно, интенсивность миграций находится в прямой зависимости от интенсивности фотосинтеза.
Таким образом, в этом двойственном явлении синтеза и миграции различают три фазы: 1 — в течение всего периода начала созревания ягод содержание сахаров в зеленых органах растения непрерывно возрастает; 2—во время созревания они становятся беднее сахарами, теряя их в пользу плода; 3 — наконец, при перезревании и после сбора урожая содержание углеводов снова повышается. В период зрелости винограда отмечается минимальное содержание сахара, особенно заметное в гребнях, когда рассматривают анализы проб, взятых в конце ночи; этот минимум соответствует технической зрелости винограда и свидетельствует о максимальной потребности ягод в сахаре в это время.
Кроме того, анализ отношения сахарозы к восстанавливающим сахарам, превышающего 1 в листе (за исключением момента зрелости, когда оно снижается до 0,6), равного 1 в побеге и намного меньшего 1 в гребне, доказывает, что миграция происходит нормально, как уже было указано, после гидролиза сахарозы. Это же отношение, будучи значительно более слабым утром, чем в течение дня, указывает на использование в ночное время резерва сахарозы, создавшегося в листе при освещении солнцем. По достижении зрелости это отношение снова возрастает, так как лист восстанавливает резервы сахарозы.