砧木评价与改良岗位

尹勇刚 韩斌 郭紫娟

  摘要：了解葡萄砧木的生长活力是砧木筛选及砧木育种的必要前提。本研究连续三年调查了31个葡萄砧木品种的生长指标，比较了砧木品种间的生长势差异，并分析了遗传背景对生长势的影响。结果显示，这些砧木根据生长活力被分为强、中、弱三组。高活力组包括‘1103P’、‘5BB’、‘225Ru’等；中等活力组包括‘Dogridge’、‘101-14M’、‘Fercal’等；低活力组‘Gloire’、‘3309C’、‘Ganzin1’等。Vitisberlandieri亲本表现出较高的活力遗传，而V. riparia表现出较低的活力遗传。这些研究结果将有助于砧木苗圃建设，并为基于活力的砧木嫁接选择和砧木育种亲本选择提供参考。

  关键词：葡萄；Vitis; 生长势；修剪量；遗传背景

  葡萄砧木的生长势通常是导致产量变化的原因，而受影响的葡萄树营养和生殖生长会间接引起果实成分发生变化。在活力低的砧木上嫁接接穗品种也是控制过度营养生长的主要策略。此外，生长势强的砧木可帮助接穗品种抵抗盐碱等逆境。一些葡萄砧木的生长势表现稳定且已被熟知，如1103P生长势强而Gloire则弱。然而，砧木生长势的表现也因地域不同而不同，并且目前对一些小众砧木的生长势知之甚少，很少有公开报道。

  1 材料和方法

  1. 1 试验材料

  本研究调查了31个葡萄砧木品种的成年树体（表1），这些品种栽培于河北省农林科学院昌黎果树研究所施各庄基地的砧木资源圃。冬季修剪每个当年新梢保留2个芽，共保留5-6个新梢。

  1. 2 调查方法和指标

  使用游标卡尺、卷尺及电子秤测量树干粗（30cm高）、新稍粗、成熟枝条长、枝条长、修剪量，并记录成熟枝条节数。每个品种调查测量5-10棵，连续调查3年（2016-2018）。计算指标有成熟度和节间长。成熟度=成熟枝条长/枝条长，节间长=成熟枝条长/成熟枝条节数。

  1.3 统计分析

  使用SPSS26进行数据分析。在分析之前测试了正态性和方差齐性。采用双因素方差分析和Tukey事后检验在P<0. 05水平比较平均值。采用非参数中值检验，然后进行多重成对比较（Bonferroni校正）在P<0. 05水平上比较8个遗传背景的各生长指标的中值。主成分分析(PCA)和层次聚类分析(HCA)在OriginPro2021中。

  2 结果与分析

  2. 1 各葡萄砧木生长势的比较

  各生长指标在砧木和季节之间存在显着差异（表2）。砧木对木质化比例和节间长度的影响较大，而季节对其他性状的影响较大。砧木与季节的交互作用也很显著。

  树干粗逐年增加，所有砧木的三年均值为18–30.4mm。Saltcreek树干粗度最小，其次是Ganzin1和duLot，Shadi最大。一半的砧木品种新梢直径超过10mm，而山河1号和山河3号的新梢直径小于8mm。成熟枝条长，即每棵树的木质化枝条总长791.2–1861.1cm，平均为1227.5cm。值得注意的是，1103P的每棵树的枝条总长比其他品种长得多，尤其是1613C、Saltcreek、Shanhe4、Shadi和Gloire—不到1103P的1/2。此外，2016年生产的成熟枝条最长（表5）。砧木间枝条总长与成熟枝条总长的差异相似，变异系数（CV）分别为17%和20.7%。这些砧木的木质化比例为64.6-96.1%，其变化小于上述长度相关指标的变化。季节间的变化更小。Saltcreek的木质化比例最高，为96.1%；最低的是Shadi，其次是1613C。平均节间长度为9.4cm，从Ganzin1的6.9cm到5BB的12cm不等，2017年节间长度小于其他两季。修剪重量作为最终生长指标，范围为334.8–1066.7g，方差为25.3%。平均每棵树的修剪量为706.1g，而Gloire的剪条量不到平均值的一半。半数品种年单株修剪量超过735g，其中225Ru产量最大，其次是5BB、SO4等。此外，2016年修剪量更高，接近900克/株。

  2. 2 主成分与聚类分析

  主干粗、新稍粗、成熟枝条总长、枝条总长、木质化比例、节间长度和修剪量的PCA分析产生了七个主成分。前两个主成分（PC1和PC2）解释了总方差的73. 6%（图1A）。PC1主要由纵向生长参数（成熟枝条长、枝条总长和节间长度）、修剪重量和木质化比例构成，而PC2主要由横向生长参数（包括枝条粗和树干粗）构成。纵向或横向生长指标的变量彼此正相关，并且纵向变量之间的相关性显着。修剪量与枝条粗和纵向生长指标高度相关。纵向和横向参数之间不存在相关性。

  对因子分数乘以特征值获得的计算分数进行层次聚类分析（HCA）。砧木分离采用平均连锁法和欧氏距离法。树状图以50%的相似性分为三个组，组1、2和3分别由12、10和9个品种组成（图1C）。然后使用分类对得分图上的品种进行分组（图1B）。组1，包括5BB、225Ru、1103P等，位于PC1的正向，是长度或重量相关参数贡献最大的成分。因此，组1中的品种具有高活力的特征。组3内的砧木，如Ganzin1、3309C、Gloire等，分布在PC1的负方向，具有活力低的特点。组2介于组1和组3之间，中等活力，6个砧木品种散布在PC2的正侧。组2的置信椭圆与组1或组3重叠，而组1和组3之间几乎没有重叠。总之，组1中的品种比组3中的品种更有活力（图1B）.

  2. 3 遗传背景对树体活力的影响

  对具有相同亲缘关系的品种进行分组，并排除含有一个基因型的组。然后比较总共八组的生长参数（图2）。每棵植物的原始数据用于分析。V. berlandieri × V. riparia组的（红色）所有与生长相关的参数都达到了最高水平。V. berlandieri × V. rupestris（蓝色）在这些性状上与V. berlandieri × V. riparia相当。V. × champinii具有最大的枝条粗度和木质化比例，修剪量与V. berlandieri × V. riparia一样大。另一方面，V. rupestris产生的修剪重量和长度相关指标最小。V. vinifera × V. rupestris的树干粗和枝条粗较小。V. amurensis × V. riparia的树干最粗，但枝条最细。

  4 结论

  根据三年的生长测量，将31个砧木分为三个组。其中组1中1103P、5BB和225Ru等砧木比组3中砧木如Gloire、3309C和Ganzin1等生长势更强。这项研究还表明，V. berlandieri可以赋予后代较高的生长活力。