种质资源收集与评价岗位
王绍祖 樊秀彩 张颖 姜建福 孙磊 刘崇怀
葡萄果粒的不整齐性也称为葡萄果实大小粒现象。葡萄果实大小粒的产生与果实内部所含种子多少有关,果实内部种子的形成与授粉受精有关。影响葡萄授粉受精的因素很多,主要有花芽分化不良、营养生长与生殖生长不平衡等。其外部原因主要由于肥水失控,修剪不合理,叶片留的过少以及通风透光条件差。
2020年5月初,郑州骤然出现高温(图1),致使葡萄开花异常,花帽变干,不能正常脱落,导致单性结实,引发严重果实大小粒现象。本研究于2020年7月上旬对位于中国农业科学院郑州果树研究所的国家果树种质郑州葡萄圃的种质资源果粒整齐度情况进行调查,根据严重程度划分为整齐、中等、不整齐三个等级,系统分析了葡萄种质资源果粒整齐度情况,明确了果粒整齐的种质资源。
1 材料与方法
1.1 实验材料
实验材料为保存于中国农业科学院郑州果树研究所国家种质郑州葡萄圃(34°43'N,113°39'E,海拔110.4m)的1067份葡萄种质,包括欧美杂种葡萄品种277个,欧亚种736个,以及部分砧木和野生材料。资源圃全年平均相对湿度66%,年降雨量636mm,7-8月降雨量为270mm,占全年降雨的42%。年平均气温14.2℃,绝对最高气温43℃,绝对最低气温-17.9℃。
1.2 调查方法
在葡萄转色期,对资源圃葡萄果实进行调查。果粒整齐度按整齐、中等和不整齐划分三个等级,果穗无大小粒为整齐,小粒所占比例小于25%为中等,大于25%为不整齐。
1.3 数据分析
用Excel对调查结果进行统计汇总,制作图表,分析葡萄大小粒分布特点。
2 结果与分析
2.1 不同用途的葡萄果实整齐度情况
鲜食品种果粒整齐度整齐、中等、不整齐三个等级的品种数量分别为221份、361份、96份,分别占33%、53%、14%。酿酒品种三个等级对应的品种数量分别为6份、292份、59份,分别占2%、82%、16%(图2)。鲜食葡萄中整齐品种的比例多于酿酒品种;鲜食品种中果实整齐度中等程度品种最多,整齐品种数量次之,不整齐的品种占比例最少;酿酒品种中等程度占比例最大,不整齐的品种次之,整齐品种比例最小。
2.2 不同种鲜食葡萄的果实整齐度情况
欧亚种鲜食葡萄品种中整齐、中等和不整齐的分别有153份、238份、46份、占比分别为34%,55%和11%;欧美杂种鲜食葡萄品种(除巨峰系外)分别为43份、53份、16份,占比分别为38%、48%和14%;欧美杂种中巨峰系品种共有115份,果粒整齐度三个等级的分布为24份、57份和34份,占比分别为20%、48%和32%(如图3)。由此可见鲜食葡萄中欧亚种与欧美杂种果粒整齐度各个等级占比差距不大,欧亚种果粒整齐情况要略优于欧美杂种;欧美杂种巨峰系果粒不整齐情况较为严重。
2.3 葡萄酿酒品种果实均匀程度
酿酒品种材料中包含欧亚种、欧美杂种、山欧杂种和法美杂种等,其中欧亚种中果粒整齐度整齐、中等和不整齐分别有4份、239份和42份,占比分别为1%、84%和15%;欧美杂种分别为1份、33份和14份,占比分别为2%、68%和30%(如图4)。由此可见,酿酒葡萄中欧亚种与欧美杂种相比,两者果粒整齐品种比例相当,欧美杂种不整齐品种的比例大于欧亚种。
3 讨论与结论
葡萄大小粒是葡萄生长过程中常见的现象,在不同种、不同用途的葡萄中表现出一定的差异。评价葡萄果粒整齐度,对于葡萄种质资源的评价及葡萄育种有重要意义。造成葡萄大小粒现象的根本原因是葡萄花器发育和授粉受精过程异常,造成葡萄不能正常授粉而产生单性果。导致大小粒的因素主要有:品种特性、水肥管理不当、不利的天气因素、葡萄树势等,生产中往往多种因素共同作用。葡萄种子的数量决定其内源激素的调节供应,内源激素直接影响葡萄果实的膨大。在郑州,葡萄的花期一般在5月初。花期气温过高过低都会使葡萄开花异常。花期低温和阴雨常导致大小粒发生,分析其原因,是花期低温或阴雨影响了授粉受精,从而导致大小粒的发生。5月初郑州最高气温一般在25℃左右,而2020年5月1日-3日,最高气温均达到30℃以上,其中5月3日最高气温超过了40℃。通常情况下,相对温暖气候最适合葡萄开花,适宜温度一般在27℃左右,高于30℃或低于15℃都将影响葡萄开花。5月初,郑州气温骤然升高,使葡萄开花异常,使其不能正常授粉受精,影响种子的形成,从而影响内源激素的供应,进而影响果实膨大,造成果实大小不均匀。
通过调查汇总,共筛选出果粒整齐的品种227个,包括欧亚种157个,欧美杂种232个,其中巨峰系24个。调查发现鲜食葡萄中整齐品种的比例多于酿酒品种;鲜食葡萄中欧亚种与欧美杂种果粒整齐度各个等级占比差距不大,欧亚种果粒整齐度略优于欧美杂种;酿酒葡萄中欧亚种与欧美杂种两者果粒整齐品种比例相当,欧美杂种不整齐品种的比例大于欧亚种。