病虫害防控研究室
任芳 董雅凤 范旭东 胡国君
葡萄是我国重要水果之一，在农业经济中发挥重要作用。但葡萄也是感染病毒种类最多的果树，全世界已报道100多种木本果树病毒中有90多种病毒侵染葡萄，我国已报道约28种。葡萄病毒病普遍发生于各葡萄产区，导致葡萄植株生长衰退、减产、果实成熟延迟、果实品质下降等危害。国外多项研究发现病毒侵染会导致葡萄果实可溶性固形物、花青素等含量降低，可滴定酸等含量升高，我国研究发现病毒感染‘夏黑’葡萄会导致‘夏黑’变成“夏红”，果实含糖量显著降低，含酸量和总酚含量增加，果皮变涩，口感变差，并且香气物质的种类与含量发生较大变化，严重影响‘夏黑’的果实品质。‘巨峰’是我国重要的主栽鲜食葡萄品种之一，在全国多个产区广泛种植。经检测，多个产区‘巨峰’葡萄通常被多种葡萄病毒感染，并且病毒复合侵染的现象非常普遍，而这些病毒对‘巨峰’葡萄果实品质的影响目前尚不清楚。因此，本试验根据前期对我国多个地区及多个葡萄品种带毒情况监测结果，选择田间发生普遍或危害严重且具有代表性的3种不同病毒组合接种‘巨峰’葡萄，开展病毒对果实品质的影响研究。明确病毒对‘巨峰’葡萄果实主要品质指标的影响，为进一步研究病毒影响葡萄果实品质的关键调控基因及调控机制奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本研究以辽宁省兴城市中国农业科学院果树研究所国家落叶果树脱毒中心培育的无病毒‘贝达’砧木和‘巨峰’品种为试材，以嫁接于2年生‘贝达’上的‘巨峰’葡萄无病毒母本树为供试植株，以毒源圃保存的带毒葡萄植株为接种毒源材料。
1.2 试验方法
1.2.1 病毒接种与病毒检测
采用绿枝嫁接方法接种病毒：共16棵供试植株，4株为一个处理，其中1个处理不接种作为健康对照（K1组）。根据对我国多个地区及多个葡萄品种带毒情况监测结果，选择田间发生普遍或危害严重且具有代表性的3种不同病毒组合作为接种毒源，分别设置3个病毒处理组：K2组只接种1种病毒葡萄卷叶病毒3（GLRaV-3），K3组接种3种病毒（葡萄卷叶病毒3（GLRaV-3）、葡萄斑点病毒（GFkV）和沙地葡萄茎痘病毒（GRSPaV）），K4种接种8种病毒（葡萄卷叶病毒1、2、3（GLRaV-1、2、3）、葡萄斑点病毒（GFkV）、沙地葡萄茎痘病毒（GRSPaV）、灰比诺葡萄病毒（GPGV）、葡萄内坏死病毒（GINV）和葡萄浆果内坏死病毒（GFabV））。对所有植株采取统一的修剪、水肥和花果管理，尽量保持所有供试植株生长一致。
于接种后次年秋季果实成熟期和冬季休眠期，分别采集所有植株果实和休眠枝条样品，采用改良吸附柱法提取总RNA，采用M-MLV反转录酶合成cDNA，采用RT-PCR方法检测接种病毒。
1.2.2 葡萄果实品质相关指标测定
于果实成熟期采集所有供试植株葡萄果实样品，每棵植株上中下各部位随机均匀采样，每株采集6~8穗，毎穗上中下部随机均匀采样约500 g。分别测定果实单果重、纵横径、可溶性固形物（TSS）、可溶性糖（Soluble Sugar）、可滴定酸（TA）以及维生素C（Vitamin C）含量。采用电子天平测定单果重，采用游标卡尺测定果实纵横径，采用日本PR-101α型折光仪测定可溶性固形物，采用植物可溶性糖含量检测试剂盒以及分光光度计测定可溶性糖含量，采用瑞士万通808Titrando电位滴定仪测定可滴定酸和维生素C含量。
2 结果与分析
2.1 病毒对巨峰葡萄植株和叶片症状的影响
采用RT-PCR方法进行病毒检测，以明确各供试植株带毒状况。结果显示接种病毒均已成功传播至‘巨峰’待测植株，未接种对照组植株不带任何所检病毒，表明供试植株病毒接种成功，可用于后续进一步检测分析。
接种后连续两年对‘巨峰’供试植株和葡萄果实进行症状观察，结果表明，在健康对照K1组中，整个生长季节中没有表现任何症状，植株生长健康。在病毒接种组中，K2组叶片未见明显症状，K3组部分幼叶出现轻度黄化和畸形症状，K4组大部分幼叶出现严重的黄化和斑驳症状。此外，在转色期至成熟期过程中，病毒接种的K2、K3和K4组大部分葡萄果实普遍表现出成熟延迟、果粒小以及着色浅等症状（图1）。
2.2 病毒对巨峰葡萄果实大小的影响
通过测定不同处理组葡萄果实的单果重和纵横径比较病毒对巨峰葡萄果实大小的影响。结果表明，与健康对照相比，所有带毒葡萄果实单果重和纵横径都有不同程度的下降。并且随着感染病毒种类的增加，K2、K3和K4带毒组的果实单果重和纵横径逐渐降低。特别是K4组感染8种病毒的葡萄果实下降最为明显。与健康对照相比，单果重、纵向直径和横向直径分别显著降低54%、39%和42%。其次显著下降的是感染三种病毒的K3组果实，其单果重、纵径和横径分别降低13%、4%和20%（图2）。
3.3 病毒对巨峰葡萄果实品质理化指标的影响
对不同处理组葡萄果实可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸以及维生素C含量的测定结果表明，与健康对照相比，大多带毒葡萄果实的可溶性固形物、可溶性糖和维生素C含量较低（图3）。感染8种病毒的K4组葡萄果实中可溶性固形物和可溶性糖含量最低，分别比健康对照下降13%和28%。K3和K4组果实中可滴定酸含量显著下降。K4组果实中维生素C含量降低最明显，与健康对照相比显著(p < 0.05)下降了37% ~ 40%。与健康对照组相比，仅感染一种病毒的K2组几乎所有参数均无显著差异。
3 结论
病毒侵染可影响‘巨峰’葡萄果实成熟，降低葡萄果实可溶性固形物、可溶性糖和维生素C含量。GLRaV-3与其他病毒复合侵染会进一步加重病毒对葡萄果实品质的不良影响。在单独感染GLRaV-3的葡萄中，可溶性固形物、可溶性糖和维生素C含量有所下降，但与健康对照相比没有达到显著水平。而在3种病毒和8种病毒复合侵染的葡萄果实中，可溶性固形物、可溶性糖和维生素C含量进一步下降，普遍达到显著性水平，其中又以8种病毒复合侵染的葡萄果实中含量下降最为显著。