אינטראקציה של ג'יברלין ואשלגן חנקתי, כמו גם השפעת מקור האבקה על התכונות הפיזיקוכימיות של ענבים.

בענבי מאכל, כולל הזן הנקבי סיאה-א-סמרקנדי, מורפולוגיה של האשכול וגודל הפרי הם קריטיים. עם זאת, גידול ענב זה מתמודד עם מספר אתגרים, כגון נשירת פירות יער ופירות ננסיים, המובילים לירידה ביבול ובערך השוק. נשירת פירות יער היא דאגה מרכזית עבור זן סיאה-א-סמרקנדי. לכן, מחקר זה בחן את ההשפעות של 0, 30, 60 ו-90 מ"ג/ליטר GA₃ ו-0 ו-1.5% HKO₃ על האבקה של זן סיאה-א-סמרקנדי בתנאי האבקה פתוחים ומבוקרים. בנוסף, ניסוי נוסף העריך את השפעות מקורות האבקה (זני סיאה-א-שיראז, אסקראי, רוטאבי, רישבאבא ואאטאבאקי) על האבקה של זן סיאה-א-סמרקנדי. התוצאות הראו כי, למעט זן אטאבאקי, אבקה מזנים אחרים שיפרה הן את תנובת פירות היער והן את תנובת האשכול בזן סיאה-א-סמרקנדי. בסך הכל, השילוב של 30 מ"ג/ליטרג'יברלין (GA₃)ו-1.5% אשלגן חנקתי (KNO₃) הייתה בעלת ההשפעה המגרה המשמעותית ביותר על איכות הגרגרים והאשכולות והיבול.
זן זה חשוב במיוחד באיראן ובמחוז פארס בשל טריותו ותכולת האנתוציאנין הגבוהה שלו. ענבי סיאה-א-סמרקנדי גדלים באקלים צחיח, עם כמות משקעים ממוצעת הנעה בין 300 ל-450 מ"מ באזורים שונים במחוז. מכיוון שמראה אשכול הענבים וגודל פירות היער הם קריטיים לטריות, קיימות מספר בעיות, כגון גודל פירות יער לא עקבי, איכות אשכול ירודה וספירת פירות יער נמוכה לכל אשכול (עקב נשירת פרי), אשר מפחיתים את היבולים.³ תמצית זרעי ענבים אכילה יכולה להפעיל מגוון השפעות ביולוגיות, כולל פעולה כנוגדי חמצון טבעיים, חומרים משמרים ומעיקרים למזון, ובכך למנוע זיהום מזון על ידי מיקרואורגניזמים מזיקים.

בכל הנוגע לתאימות זני ענבים, רוב הזנים הם בעלי תאימות עצמית ומאבקה עצמית. דישון בפלורה סגורה נפוץ בענבים. למרות שישנם יוצאים מן הכלל, הם נדירים; ישנם זנים שאינם בעלי תאימות עצמית. יבול הפרי ואיכותו מושפעים מגורמים רבים. אחד הגורמים הבסיסיים הוא ביולוגיית הרבייה של זן הענבים. התפתחות מלאה של איברי הפרחים וייצור אבקה מתאימה עם שיעורי נביטה גבוהים חיוניים להבטחת פוריות. נביטת האבקה תלויה בזן, בתנאי התזונה ובגורמים סביבתיים, והתנאים האופטימליים לנביטת אבקה משתנים.
השימוש בגיברלין בענבים טריים ללא גרעינים יכול להגדיל את גודל הגרגרים במהלך יצירת הפרי. 8.
בהתחשב ברמת גידול הענבים הגבוהה, מציאת פתרונות מתאימים לשיפור איכותם היא קריטית. טיפולי אבקה נערכו בזנים כמו סיאה-א-שיראז ואחרים, מכיוון שטיפולים אלה הביאו לגרגרי אבקה עם שיעורי נביטה גבוהים (נתונים שלא סופקו). הנחת גרגרי אבקה אלה (גרגרי אבקה בריאים הם מקור עשיר לאוקסין ו-GA3) על סגנון הזן סיאה-א-סמרקנדי ונביטתם מגרה את צמיחת השחלות, מה שמוביל לסינתזה של כמויות גדולות יותר של הורמונים אלה ובסופו של דבר, להיווצרות פרי. נוכחותם של גרגרי אבקה בריאים בפרי מובילה להיווצרות זרעים בריאים (איורים 1A-F). המטרה העיקרית של ניסוי זה הייתה לחקור את הגורמים לסדיקת פרי הענבים ואת יעילותם של טיפולים כגון אינטראקציה של ג'יברלין (GA3) ואשלגן חנקתי (KNO3) והאבקה צולבת במניעה או הפחתה של בעיה זו בזן ענבי סיאה-א-סמרקנדי.
ניסוי זה נערך במשך שנתיים (2021-2022) בכרם מסחרי המוזן מי גשמים בכפר חוראל, צפונית-מערבית לשיראז, איראן (35 ק"מ צפונית-מערבית לשיראז, 29°57′ צפון, 52°14′ דרום). לאזור אקלים מתון וקריר עם כמות משקעים שנתית ממוצעת של 450 מ"מ ואדמה חרסיתית-חרסיתית. הגפנים ניטעו במרחק של 3.5 מטרים זו מזו בשורות ובמרחק של 4 מטרים בין גפנים בודדות. הכרם לא הושקה (חקלאות המוזנת מי גשמים). איסוף חומר הצמחים עמד בהנחיות ובתקנות המוסדיות, הלאומיות והבינלאומיות הרלוונטיות ואושר על ידי מיזם גינון מסחרי בשיתוף פעולה עם אוניברסיטת שיראז.
הניסויים הראשון והשני השתמשו בעיצוב פקטוריאלי המבוסס על עיצוב בלוקים אקראי וחזרו על עצמם ארבע פעמים.
הניסוי השלישי כלל האבקה צולבת (האבקה מבוקרת) של הזן סיאה-א-סמארגנדי באמצעות אבקה מחמישה זנים (רוטאבי, רישבאבה, אסקראי, אטאבאקי וסיא-א-שיראז). אבקה מזן סיאה-א-סמארגנדי שימשה להאבקה עצמית של זן זה ושימשה כביקורת בניסוי זה.
במהלך תקופת הפריחה של כל זן ענבים מסוג סיאה-א-סמארגנדי, אבקה מזנים אלה הותקנה על ארבעה תפרחות נבחרות. יום עד שלושה ימים לפני הפריחה, התפרחות שנבחרו הונחו בשקיות נייר. עשרים וחמישה אחוזים מפרחי הזן המאביק הונחו בשקיות. עשרה עד ארבעה עשר ימים לאחר הפריחה, כל שקיות הנייר הוסרו מהתפרחות.
לאחר הבשלת הפרי (תכולת מוצקים מסיסים ≥16%), נמדד יבול הענבים בנפרד. שמונה אשכולות (ארבעה בשקיות, השאר לא בשקיות) נבחרו באופן אקראי מארבעה צידי הגפן והועברו למעבדה הפיזיולוגית של המחלקה לגננות, הפקולטה לחקלאות, אוניברסיטת שיראז, איראן, לצורך אפיון כמותי ואיכותי.
קצב הצטברות הפרי מחושב באמצעות הנוסחה הבאה על ידי ספירת מספר הפרחים 10 ימים לפני הפריחה ומספר הגרגרים שנוצרו 10 ימים לאחר הפריחה.
בשני הניסויים הראשונים נבחרו באופן אקראי 10 פירות יער מכל אשכול; בניסוי השלישי נבחרו 50 פירות יער. מספר הזרעים בכל פרי יער נספר, וחושב מספר הזרעים הממוצע לכל פרי יער בכל קבוצת טיפול.
כדי לקבוע תרכובות פנוליות, תמצית מיץ פירות דוללה ביחס של 1:1 עם 80% מתנול. לאחר מכן, 100 מיקרוליטר של תמצית אתנול עורבבו עם 400 מיקרוליטר של בופר פוספט ו-2.5 מ"ל של ריאגנט Folin-Ciocalteu (Sigma-Aldrich). לאחר דקה אחת, נוספו לתערובת 2 מ"ל של תמיסת נתרן פחמתי 7.5%, והדגימה הודגרה ב-25 מעלות צלזיוס למשך 5 דקות. לאחר מכן נמדדה הספיגה ב-760 ננומטר באמצעות ספקטרופוטומטר (BioTek Instruments, Inc., ארה"ב). התוצאות מבוטאות כמיליגרם של חומצה גאלית לכל 100 גרם משקל טרי, כאשר נעשה שימוש בחומצה גאלית.^asסטנדרט.
תכולת האנתוציאנין נקבעה בשיטת ה-pH הדיפרנציאלי תוך שימוש בשני בופרים שונים: בופר KCl 25 mM ב-pH 1.0 ובופר נתרן אצטט 0.4 M ב-pH 4.5. כל דגימה הודגרה בשני הבופרים למשך 15 דקות, וספיגת הדגימה נמדדה ב-510 ננומטר וב-700 ננומטר, עם חמש חזרות עבור כל דגימה. תכולת האנתוציאנין הכוללת נקבעה לפי שיטת סאביר ואחרים.
פעילות נוגדת חמצון^{היה נחוש}באמצעות שיטת 1,1-דיפניל-2-טריניטרופנילהידרזין (DPPH). השיטה הספציפית הייתה כדלקמן: 100 מ"ל של מיץ פירות דוללו במתנול ומים ביחס של 1:100. לאחר מכן עורבבה התמצית עם 2 מ"ל של תמיסת DPPH בריכוז 0.1 mM במתנול. לאחר 30 דקות, נמדדה ספיגת התמיסה שהתקבלה ב-517 ננומטר באמצעות ספקטרופוטומטר UV מדגם Cecil 2010. ספיגת הרדיקלים החופשיים של DPPH ללא תמצית שימשה כביקורת. פעילות נוגדת החמצון חושבה באמצעות הנוסחה הבאה:
ניסוי זה השתמש בתכנון אקראי לחלוטין, שחזר על עצמו שלוש פעמים (כל חזרה הכילה ארבעה אשכולות). הנתונים נותחו באמצעות תוכנת SAS 9.1, ומבחן Tukey שימש להשוואת ממוצעים ברמת מובהקות של 0.05. מפות חום של אשכולות נוצרו באמצעות תוכנת R לניתוח רב משתנים.
בהשוואה לטיפול ההאבקה העצמית (14.97%), ערך ה-TSS להאבקה צולבת בטיפול אטאבאקי היה 16.93%, וזהו הבדל משמעותי. לא נצפו הבדלים משמעותיים בין הטיפולים האחרים לטיפול ההאבקה העצמית (איור 4B).
הפעילות נוגדת החמצון הגבוהה ביותר נצפתה עם האבקה עצמית (55.78%), בעוד שהנמוכה ביותר נצפתה עם אבקת אטבקה (18.88%) ואסקרי (31.54%). טיפולים אחרים לא היו שונים באופן משמעותי מקבוצת הביקורת.