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野生毛葡萄资源的研究及利用



全 文 :野生毛葡萄资源的研究及利用
张 琳1,张 武2,武绍波1,邵建辉1,马春花1
(1.云南农业大学园林园艺学院,云南 昆明 650201;2.云南省农科院热区生态农业研究所,云南 元谋 651300)
摘 要:从种质资源调查收集、抗性研究、营养成分、酿酒特性与栽培育种等方面对国内外野生毛葡萄进行系统综述,指出其在
种质资源研究方面仍需深入研究,今后利用毛葡萄培育高抗、高功能性成分的葡萄品种是育种方面的发展趋势。
关键词: 毛葡萄;资源;评价;利用
中图分类号:S663.1 文献标识码:A 文章编号:1004-874X(2013)18-0037-03
Research and utilization of Vitis quinquangularis resource
ZHANG Lin1,ZAHNG Wu2,WU Shao-bo1,SHAO Jian-hui1,MA Chun-hua1
(1.College of Landscape and Horticulture,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,China;
2.Research Institute of Tropical Eco-agricultural Sciences, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Yuanmou 651300, China)
Abstract: Research on Vitis quinquangularis was system aticly reviewed in terms of germplasm resources collection, resistance
research, nutrition,vinification characteristics and breeding aspects. It pointed out that there were still some problems in germplasm resource
research. In the future, breeding new varieties of high-resistance and functional compositions using V.quinquangularis would be research
trends.
Key words: Vitis.quinquangularis; resources; evaluation; utilization
收稿日期:2013-04-24
基金项目:云南农业大学科研启动费(A2002161)
作者简介:张琳(1988-),女,在读硕士生,E-mail:15288451433
@163.com
通讯作者:马春花(1979-),女,博士,讲师,E-mail: machunhua
27@hotmail.com
我国是东亚葡萄种群中野生葡萄的原产大国, 种质
资源极为丰富。 我国的野生葡萄具有很强的抗逆性和适
应性, 目前已利用多种野生葡萄培育出许多优良葡萄新
品种[1]。 毛葡萄(Vitis.quinquangularis Rehd.)是我国葡萄属
植物中分布最广泛的种类之一, 也是目前我国野生葡萄
中研究和利用较深入的一种。 毛葡萄主要集中在华中、华
东、西南、华南北部、西北的陕西、甘肃及华北的山西等地。
野生毛葡萄多生于山坡疏林、沟谷灌丛中,在常绿与落叶
混交林中较常见,其果实可生食和酿酒。
1 种质资源的调查和收集
我国对野生葡萄的调查、 收集和整理工作开始于 20
世纪 50年代, 并在 20世纪 80年代建立了国家山葡萄种
质资源圃。 20 世纪 70 年代末又展开了第 2 次种质源调
查, 同时在西北农林科技大学建立了野生葡萄种质资源
圃。 对野生毛葡萄的研究和重视始于 20世纪 80年代,马
守信等[2]较早报道了对毛葡萄研究取得的进展,陈超军等[3]
发现了稀有的毛葡萄变种——白色毛葡萄, 这为下一步
培育葡萄新品种提供了良好的种质资源。
近几年来,广西、贵州和云南等省很重视对毛葡萄资
源的调查和收集。 毛葡萄是广西野生葡萄中分布最广、蕴
藏量最大的种类,20 世纪 90 年代以来, 广西农科院先后
开展过全区野生葡萄资源调查、分类、优良单株筛选和繁
殖研究,邹瑜等 [4]先后考察了广西桂西北、桂北等石山地
区的野生毛葡萄资源,收集了 124 份种质,并且发现了许
多珍稀种质,比如两性花、大粒、高糖、白色果实等种质,通
过综合评价, 筛选和创新出更适广西人工种植和酿酒的
新种质,进一步推动了广西毛葡萄产业的健康发展。
贵州、云南对野生毛葡萄的调查、收集、保存也取得了
一定的进展,潘学军等 [5]对贵州葡萄属野生种植物资源调
查分析, 发现贵州葡萄属野生种中分布范围最广的是毛
葡萄,利用其独特的抗性,可作为葡萄新品种选育的原始
材料和优良栽培品种的嫁接砧木。 云南省内也分布着丰
富的毛葡萄资源,宫霞[6]于 2012年集中调查了云南野生葡
萄种质资源,共收集到野生葡萄属资源 200 余份,其中也
包括毛葡萄。 2009 年 4 月,云南省农科院张武等 [7]在该县
凉山乡发现了野生毛葡萄种质资源, 并在当年首次找到
了稀有的两性花毛葡萄植株两株和大量的雌能花植株,
并对此资源进行了收集、保存和研究,为开展云南葡萄遗
传研究和种质创新奠定了基础。
2 抗性研究
多数研究表明,毛葡萄免疫或高抗黑痘病、黑腐病和
炭疽病 [8-9],大多数野生亲本对白粉病表现出抗性 [10],而较
抗根结线虫和白粉病,易感霜霉病和白腐病,抗寒、抗湿热
能力较强 [11],但抗旱能力较弱 [12]。 国外关于葡萄白粉病的
研究侧重于分子标记[13]和遗传定位方面[14]。 翟衡等[15]在 14
种中国葡萄野生资源上接种南方根结线虫, 以根结指数
和根际根结线虫数为指标,筛选出包括毛葡萄在内的 5 份
野生葡萄资源为抗性资源。 但邹瑜等[16-17]研究发现广西的
毛葡萄高感霜霉病,易感白粉病、白腐病、黑腐病和穗轴褐
枯病等,抗南方根结线虫较弱。元谋 2009—2012年的引种
试验观察表明:元谋野生毛葡萄对黑痘病、霜霉病、白粉病
的抗性远比一般欧亚种品种强,用其作砧木不仅长势好,
而且表现出较强的抗旱性, 这与前述资料介绍的有一定
广东农业科学 2013 年第 18 期 37
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2013.18.058
差异。 因此其对线虫的抗性,还需要进一步的研究[7]。
野生葡萄资源最大的利用价值是其独特的抗性,原
产中国南方的野生葡萄资源是多种抗病基因和抗湿热基
因的载体,是葡萄抗病遗传育种的优良亲本 [18],也是南方
栽培葡萄品种的优良砧木 [19-20],但分布不同地区的毛葡萄
其抗性有所差异,这可能和当地的环境条件有关系,也可
能发生了种间变异,出现了抗性更强的变种。
3 营养保健方面
葡萄是具有重要经济价值的水果之一,可用于酿酒、
鲜食、也可以用于制葡萄干。 葡萄科植物鲜果含糖,并且
含 Va、Vb、Vc,可食用[21]。 野生毛葡萄鲜果含丰富维生素、
各种氨基酸、矿物质等营养物质, 还含有丰富的花色素双
糖苷、超氧化歧化酶(SOD) 及白藜芦醇(RES) 物质,具有软
化血管、抗衰老、防癌的作用[22]。 与栽培葡萄相比,野生毛
葡萄虽然在果实大小、丰产性和适口性方面较为逊色,但
在营养成分、保健功效、天然风味和无污染等方面却占有
明显的优势, 这决定了野生毛葡萄在绿色食品和营养保
健食品开发方面更有前途[23-24]。
4 酿酒特性分析
长久以来原产地就利用其野生浆果进行酿酒, 野葡
萄酒风味独特,可以酿造优质的干红、红葡萄酒、利口酒,
也用作其他葡萄酒的调色、调酸用[19]。 与其他野生葡萄相
比, 毛葡萄的酿酒品质性状表现为含糖量高、 含酸量中,
果皮颜色浅, 果汁单宁、总酚低, 颜色浅[25]。 广西毛葡萄产
区用毛葡萄浆果酿造的山野葡萄酒,以其独特的酒质、风
味和风格,深受广大消费者的青睐,毛葡萄酿酒业已成为
当地的经济支柱产业[26]。 张武等[27]用云南元谋毛葡萄酿造
的酒呈深紫红色,果香浓郁、香气典雅、酒度偏低,总酚和
原花青素含量较高,具有很高的抗氧化潜力,这符合当前
大众对葡萄酒消费的趋向。 由于南方夏季多是高温多湿
天气,欧亚种的酿酒葡萄表现均不是很好,因此,以毛葡
萄为亲本来培育新的酿酒葡萄品种, 是未来南方发展酿
酒葡萄的趋势。 目前比较成功的报道是广西的 “桂葡 1
号”,其生长旺盛,丰产、稳产,抗病性强;二茬果可溶性固
形物含量高,果实紫黑色、成熟一致,符合葡萄酒酿造理
化性状要求。 其酿出的葡萄酒,酒体醇厚, 具有野生毛葡
萄的浓郁香气, 口感柔、圆润, 达到优等品的要求[28]。
5 栽培和育种方面
原生种两性花野生毛葡萄是种质创新的基础。 其中
比较突出的是广西野生毛葡萄做母本与欧洲酿酒葡萄杂
交选育获得的新品种 NW196,其果实着色好、营养丰富,
是葡萄酒酿造的好原料[29-30]。 毛葡萄浆果的主要用途是酿
酒,但其单宁含量非常高,最突出的问题是低糖高酸,因
此,当前科研生产首要任务是高糖低酸、产量高且稳产的
两性花毛葡萄种质的创新, 通过两性花毛葡萄种质与具
有高糖低酸等优良性状种质进行种内杂交, 以期培育出
适合南方栽培的酿酒葡萄新品种。 将野生毛葡萄资源引
种到资源圃可以通过嫁接、扦插和种子繁育的方式。 邹瑜
等[31]研究创新的毛葡萄“三步假植育苗法”具有成活率高、
操作简便、成本低、速度快和扩繁系数大等特点。张武等[27]
将野生毛葡萄两性花植株嫁接在康拜尔植株上, 毛葡萄
植株表现生长势旺盛,抗性强,目前已顺利结果(图 1、图
2),目前,也培育了一批毛葡萄和栽培种葡萄的杂交种,
具体的筛选工作也在顺利开展中。
自 20世纪 90年代起,广西农科院园艺所科技人员在
对全区野生毛葡萄资源调查研究的基础上, 利用欧洲种
酿酒葡萄与之杂交,目前已选育出以“桂葡 1号”、“凌优”、
“凌丰” 等为代表的一批优良酿酒品种。 这类杂交品种早
熟、抗病性强、酒的质量中等,适合南方地区酿酒葡萄发展
的要求。林玲等[32]对野生毛葡萄的多个杂交材料的调查结
果表明, 毛葡萄远缘杂交后代的各物候期均早于各野生
株系,生长结果习性包括萌芽率、成枝率、花穗枝率、结果
系数均优于野生株系; 各毛葡萄杂交后代的果实品质也
均优于野生株系;对黑痘病的抗性方面,远缘杂交后代遗
传了毛葡萄对黑痘病的高抗病性,表现为高抗病性。 这也
将为培育出更多能适应南方湿热环境的抗病、高糖、低酸、
高产稳产的新品种奠定了基础。
现代生物技术特别是分子标记技术取得了较大进展,
已经获得了抗黑痘病和抗炭疽病的候选基因序列[33-34]。 罗
素兰等 [35]通过研究产生了 89 个稳定的 RAPD 标记,连同
4个形态标记(花型、霜霉病抗性、果皮颜色、果汁颜色) 构
建了 RAPD 分子连锁图。 野生毛葡萄基因信息的研究,是
图 1 嫁接的野生两性花毛葡萄资源
图 2 嫁接的两性花毛葡萄果穗
38
今后毛葡萄杂交育种的重要辅手段。
6 展望
我国野生毛葡萄属植物资源极为丰富, 资源利用目
前主要在鲜食、药用、酿酒等方面,而目前的研究主要集
中在葡萄的抗逆性、系统分类学等方面。 但我国野生毛葡
萄属植物资源的调查尚未彻底完成, 种质资源研究仍有
大量空白。 做过详细资源调查的有广西、贵州、云南等,有
很多省份还未进行详细调查。 在资源调查和收集过程中,
有望发现优质、 高抗的新资源, 丰富我国的野生葡萄资
源,为葡萄育种提供更优质的亲本材料。 今后毛葡萄种质
收集及创新目标重点应集中在两性花、高抗、高糖、低酸
等性状上,特别是广西、云南等发现的稀有原生种毛葡萄
两性花株系,为毛葡萄种内杂交育种提供了优良亲本。 目
前对葡萄与葡萄酒功能成分的研究是一个热点, 毛葡萄
的优良抗性及高多酚含量引起了研究者们的广泛关注,
利用毛葡萄资源进行地方特色葡萄品种及葡萄酒的研究
开发,打造出地方品牌,将是推动地方科研和经济发展的
有效途径。
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