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广西桂北喀斯特地区野生毛葡萄种质资源初步评价



全 文 :中国农学通报 2015,31(31):119-124
Chinese Agricultural Science Bulletin
广西桂北喀斯特地区野生毛葡萄种质资源初步评价
何海旺,赵 明,龙 芳,邹 瑜
(广西农业科学院生物技术研究所,南宁 530007)
摘 要:为评价筛选出优良的野生毛葡萄种质资源,以 38份广西桂北地区野生毛葡萄种质资源作为材
料,调查、分析其叶片、枝条、果穗及浆果等生物学性状及农艺性状,并根据各性状对这些种质资源进行
分类。结果表明:广西桂北地区野生毛葡萄的种质资源之间的生物学性状及农艺性状存在着广泛差异,
其遗传多样性丰富。通过对各性状进行比较,从中筛选得到4份具有穗大、可溶性固形物含量高等优良
性状的资源,将为高产优质的毛葡萄新品种选育提供基础。
关键词:喀斯特地区;毛葡萄;种质资源
中图分类号:S324 文献标志码:A 论文编号:casb15020018
Primary Assessment of Vitis quinquangularis Germplasm Resources
in Northern Guangxi Karst District
He Haiwang, Zhao Ming, Long Fang, Zou Yu
(Biotechnology Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning 530007)
Abstract: To evaluate and select excellent germplasm resources of Vitis quinquangularis, the biological and
agronomic characters (such as leaf, branch, clusters and berries, etc.) were investigated in the 38 Vitis
quinquangularis germplasm resources which are native to northern Guangxi karst district. The results showed
that, there were widely differences in biological and agronomic characters and high polymorphism among
germplasm resources. After comparing and selecting, 4 resources with excellent traits (such as large clusters,
high soluble solid content, etc.) were gained. The study could provide the basis for breeding new Vitis
quinquangularis variety with high yield and fine quality.
Key words: karst district; Vitis quinquangularis; germplasm resources
0 引言
野生毛葡萄(Vitis quinquangularis)原产于中国,为
葡萄科葡萄属真葡萄亚属东亚种群的一个种,是中国
葡萄属东亚种群中分布最为广泛的一个野生种,多生
长在山区林木间[1-4]。目前,野生毛葡萄主要分布于广
西桂西北地区,是广西原产的野生葡萄资源中种类最
多、分布最广的一种[4-6]。毛葡萄具有酸高、糖低、色素
浓、香味独特等特性,是广西当地传统的酿酒原料,酿
出的葡萄酒具有丰富的花色素双糖苷、超氧化歧化酶
及白藜芦醇等物质,能够起到防癌、软化血管和抗衰老
等作用[6-8]。此外,葡萄籽和葡萄皮也具有不同的价值,
在葡萄籽和葡萄皮中提取的葡萄籽油、多酚、原花青
素、单宁、蛋白、色素、白藜芦醇、过氧化物酶等物质可
应用于医疗、美容、保健和食品工业等,具有很高的利
用价值和潜力[9-14]。
近年毛葡萄酒产业的蓬勃发展使得加工原料需求
量不断上升,毛葡萄种植业因此在广西逐渐壮大起
来。目前广西酿酒毛葡萄主栽品种为‘野酿 2号’,该
基金项目:国家自然科学基金项目“喀斯特石漠化地区毛葡萄水肥耦合效应及高效利用机制”(31460545);广西农业科学院科技发展基金项目“野生
毛葡萄两性花优异种质Y137的创新与鉴定评价”(桂农科2015YM27)。
第一作者简介:何海旺,男,1979年出生,广西容县人,助理研究员,学士,主要从事作物栽培与育种研究。通信地址:530007广西南宁市大学东路174
号广西农业科学院生物技术研究所,Tel:0771-3246907,E-mail:gxhhwn@gxaas.net。
通讯作者:邹瑜,男,1965年出生,广西容县人,研究员,学士,主要从事作物栽培与育种研究。通信地址:530007广西南宁市大学东路174号广西农
业科学院生物技术研究所,Tel:0771-3245556,E-mail:zy@gxaas.net。
收稿日期:2015-02-03,修回日期:2015-08-03。
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
品种是由本项目组在野生毛葡萄自然群体中,经过多
年选育发现的原生两性花品种,也是迄今为止世界最
早发现并选育的两性花毛葡萄品种[15-20]。该品种因其
抗病、高糖、大粒、高产等优良特点,逐步取代原来主栽
单性花品种‘野酿1号’,据项目组多年工作统计,目前
广西地区‘野酿 2号’毛葡萄品种栽培面积已经达到
4000 hm2,种植面积还在逐年增大。
‘野酿 2号’等毛葡萄新品种的推广种植,大大促
进了毛葡萄产业的快速发展,但目前国内外对毛葡萄
的研究不多,特别是对毛葡萄野生种质资源的收集、评
价和分类相对欠缺,再加上现有的品种资源比较单一,
已无法满足产业持续发展的需求。广西作为野生毛葡
萄的主要分布区,具有丰富的野生毛葡萄种质资源,为
筛选高产优质的毛葡萄种质提供便利的自然条件。因
此,笔者对广西桂北喀斯特地区的野生毛葡萄种质资
源进行收集、评价和分类,以填补国内外在该方面研究
的空白,并为今后野生毛葡萄种质资源的进一步开发
和利用提供参考。
1 材料与方法
1.1 研究材料
收集的 38份广西桂北喀斯特地区的野生毛葡萄
种质,种植于桂林雁山区的种植园,采用单干双臂架
式,株行距为2.0 m×4.5 m,树龄为5年。
1.2 研究方法
参照张振文等[21]的方法,取结果枝基部起第 5张
叶片测定叶长、叶宽、叶柄长,调查结果母枝上的萌芽
率、结果枝数量等农艺性状。参照张正海等[22]的方法,
取果穗中部浆果测定果穗长、果穗宽、单果大小、单果
重,以及种子的数量、长度等性状;浆果的可溶性固形
特通过数显折糖仪 (POCKET REFRACTOMETER
PAL-1)进行测定。
1.3 数据分析
利用Excel 2010对数据进行统计整理。叶片、果
穗、果粒大小参照国家农业行业标准[23]。
叶片大小(cm2)=叶片长(cm)×叶片宽(cm)…… (1)
萌芽率=(结果母枝上的新梢总数/结果母枝上的
腋芽总数)×100%…………………………………… (2)
结果枝率=(结果母枝上结果枝总数/结果母枝上
的新梢总数)×100%………………………………… (3)
结实系数=结果母枝上果穗总数/结果母枝上的
新梢总数 …………………………………………… (4)
果穗大小(cm2)=果穗长(cm)×果穗宽(cm)…… (5)
果粒大小(cm2)=粒长(cm)×粒宽(cm)………… (6)
2 结果与分析
2.1 叶片性状
所调查的 38份野生毛葡萄种质资源的叶片外形
比较相似,均为全缘心脏形的叶片,但是叶片在大小上
区别比较大。桂北野生毛葡萄种质资源的所有叶面积
均比较小,在 200 cm2以下,最小值仅为 63.05 cm2,最
大为195.79 cm2(表1)。按国家农业行业标准[23]划分,
属于极小的叶片类型(<300 cm2),其中大部分(33份)
的叶面积只有 140 cm2以下(图 1),只有 1份资源的叶
片面积大于 170 cm2。叶柄与叶片中脉长度的比率也
有所差别(0.59~1.30),变异系数为 15.71%(表 1),说明
叶柄与叶长度的比例变化不大。大部分的叶柄均比叶
片的中脉长度短,只有4份是相等的,有1份资源的叶
柄比叶片中脉长(图2)。
2.2 萌芽率及果枝率
调查发现,结果母枝上的萌芽率在桂北地区的野
生毛葡萄种质资源中最低 (32.35% ),而最高的达
94.74%以上(表 2),大部分的萌芽率在 40%~60%,其
中有 3份野生资源的萌芽率在 80%以上(图 3)。结果
母枝上当年萌发的嫩枝中的结果枝率大约在 4.76%~
100%,变异系数为 51.16%(表 2),各资源之间差异极
大,大部分的结果枝率都低于60%,只有3份资源的结
果枝率在80%以上(图4),其中2份达100%。经调查,
萌芽率比较高的资源,其营养生长比较旺盛,结果枝率
的相对较低,而结果枝率比较高的 3个资源相对应的
萌芽率为50%~60%。
以结实系数表示每条结果枝上的果穗数量,各资
源之间的结实系数的差别明显,变异系数达 56.75%,
分布在 1.00~6.33之间(表 2),虽然大部分种质的结实
系数只有4.0以下,但也有部分资源的结实系数相对比
较高(图5)。
2.3 果实性状
按国家农业行业标准[23]对葡萄果穗大小的划分,
叶片大小
叶柄与中脉的比值
最小值
63.05 cm2
0.59
最大值
195.79 cm2
1.30
平均值
114.65 cm2
0.79
标准差
26.87
0.12
变异系数/%
23.43
15.71
表1 毛葡萄种质资源的叶片性状
·· 120
何海旺等:广西桂北喀斯特地区野生毛葡萄种质资源初步评价
小于 50 cm2属于极小的穗,100~150 cm2之间属于小
穗。所调查的桂北野生毛葡萄种质资源的穗全部小于
150 cm2,最大值仅为142.60 cm2,最小的只有13.30 cm2
(表3),超过一半的资源小于50 cm2,属于极小的穗型,
只有 3份资源的穗大于 100 cm2(图 6),果穗大小的变
异系数达55.52%,说明各资源的差异极大。所有资源
的果穗长度分布 4.00~14.70 cm,变异系数为 31.35%
(表3),各资源之间的差异相对较大,属于短或极短的
类型(≤11.0 cm为极短,14~16 cm为短),其中只有2份
相对较长,达14 cm以上(图7)。
桂北野生毛葡萄的浆果大小、单果重以及可溶性
固形物等性状的变异系数均在 20%以下(表 3),说明
萌芽率
结果枝率
结实系数
最小值
32.35%
4.76%
1.00
最大值
94.74%
100.00%
6.33
平均数
56.72%
43.89%
2.32
标准差
15.63
22.46
1.32
变异系数/%
27.56
51.16
56.75
图1 38份毛葡萄种质资源叶面积大小分布 图2 38份毛葡萄种质资源的叶柄长度与
叶片中脉长度比值分布
33
4 10
5
10
15
20
25
30
35
小于 等于 大于
叶柄与叶片中脉长度比较






表2 毛葡萄种质资源的萌芽率及果枝率
6
16
13
3
02
46
810
1214
1618
x<40 40≤x<60 60≤x<80 x≥80
萌芽率/%






15 17
3 3
02
46
810
1214
1618
x<40 40≤x<60 60≤x<80 x≥80
结果枝率/%






图3 38份毛葡萄种质资源的萌芽率分布 图4 38份毛葡萄种质资源的结果枝率分布
18
15
3 2
02
46
810
1214
1618
20
x<2.0 2.0≤x<4.04.0≤x<6.0 x≥6.0
结实系数






图5 38份毛葡萄种质资源的结实系数分布
15
18
4
1
02
46
810
1214
1618
20
x<110 110≤x<140 140≤x<170 x≥170
叶面积/cm2






110≤x<140 140≤x<170 170
叶面积/cm2
x<40 x 60 60≤ x 80
. . x 4.0 4.0≤ .0 6.0
x 40 ≤x 60≤x 80 x≥80
·· 121
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
调查的毛葡萄种质资源在这些性状上的差异相对较
小。所调查的毛葡萄资源的浆果基本上均为圆形,在
葡萄的划分标准中[23],属于极小的类型(≤2.0 cm2),大
部分的浆果大小均在1.6 cm2以下(图8)。浆果的重量
分布在 0.82~1.67 g,其中只有 3份资源的将果单重果
大于1.6 g(图9)。所调查的野生毛葡萄资源浆果的固
形物含量大部分在 10%~14%,占收集资源的 86.8%,
其中有3份相对比较高的(≥14%)(图10)。
38份野生毛葡萄种质资源的单果种子数量中等
偏少(<4粒),变异系数为16.31%(表 3),各资源之间
的差异不大,大部分为3~4粒,有少量资源的种子粒数
比较少(1~2粒)(图 11)。而种子的长度则比较一致,
都是 5.0 mm左右(表 3)。筛选种子数比较少的资源,
将更有利于后期的酿酒加工。
表3 毛葡萄种质资源的果实性状
果穗大小
果穗长度
浆果大小
单果重
可溶性固形物
种子数量
种子长度
最小值
13.30 cm2
4.00 cm
1.10 cm2
0.82 g
8.83%
1.80粒
4.26 mm
最大值
142.60 cm2
14.70 cm
1.96 cm2
1.67 g
14.17%
4.00粒
5.86 mm
平均值
52.47 cm2
8.98 cm
1.46 cm2
1.21 g
12.06%
3.23粒
5.11 mm
标准差
29.13
2.81
0.24
0.23
1.31
0.53
0.37
变异系数/%
55.52
31.35
16.21
19.01
10.87
16.31
7.20
图6 38份野生毛葡萄种质资源的果穗大小分布 图7 38份野生毛葡萄种质资源的果穗长度分布
21
14
3
0
5
10
15
20
25
x≤50 50<x≤100 x>100
果穗大小/cm2






22
14
2
0
5
10
15
20
25
x≤10 10<x≤14 x>14
果穗长度/cm






16
13
5 4
02
46
810
1214
1618
x<1.4 1.4≤x<1.61.6≤x<1.8 x≥1.8
浆果大小/cm2






图8 38份野生毛葡萄种质资源的浆果大小分布
9
17
9
3
02
46
810
1214
1618
x<1.1 1.1≤x<1.31.3≤x<1.6 x≥1.6
单果重/g






图9 38份野生毛葡萄种质资源的单果重分布
< 50≤ < 10 0 x
x<1.4 . x<1.6 1.6 1.8 x 1.1 . x . 13≤ . .
x 14
·· 122
何海旺等:广西桂北喀斯特地区野生毛葡萄种质资源初步评价
3 结论与讨论
一般来说,大叶片有利于植物的光合作用,笔者所
调查的野生毛葡萄资源的叶片虽然整体上属于小叶的
类型,但也有部分资源的叶面积比较大,为初步筛选高
产种质提供依据。但是相对较小的叶面积,可以减少
植物的蒸腾作用,保持植株体内的水分[24],使野生毛葡
萄种质更适合广西喀斯特石山区的生长环境。较长的
叶柄可以使叶片自由伸展,接受更多的阳光减少遮蔽,
从而提高光合效率,在笔者调查的野生毛葡萄种质资
源中,最长的叶柄可达 12.0 cm,比主栽品种‘野酿 2
号’长[20]。
萌芽率、结果枝率以及结实系数反映葡萄的营养
生长和结果特性之间的关系,只有相对较高的萌芽率,
才能保证有足够的结果枝。但在调查中发现,毛葡萄
在野生状态下的营养生长相当旺盛,当年萌发的枝条
过多,会造成营养生长过剩,从而影响果实的产量。因
此,先择合适的萌芽率和结果枝率的种质资源进行利
用,对提高毛葡萄的产量和品质至关重要。
毛葡萄是毛葡萄酒业的加工原料,果实可溶性固
形物含量是其作为酿酒葡萄的一项重要指标。在收
集、调查的野生种质中,果实可溶性固形物含量有的高
达14.2%,与现主栽品种‘野酿1号’和‘野酿2号’接近[25],
这些在野生状态下就具有较高可溶性固形物含量的种
质,将为选育优质的酿酒葡萄品种以及进一步的种质
创新提供材料。
种质资源的收集、评价与分类是种质资源利用和
创新的基础,具备特异性状或优良育种性状的种质可
以为育种工作提供多样的遗传变异材料。本研究收集
的 38份野生毛葡萄种质在生长和结果特性上具有丰
富的遗传多样性。通过比较分析,笔者从中初步筛选
出了3份果穗相对较大以及1份可溶性固形物含量较
高的苗头资源。本研究工作将为高产优质的毛葡萄新
品种选育提供基础。
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图10 38份野生毛葡萄种质资源的可溶性固形物含量分布 图11 38份野生毛葡萄种质资源的单果种子数量分布
2
17 16
3
02
46
810
1214
1618
x<10 10≤x<12 12≤x<14 x≥14
可溶性固形物/%






2
7
27
0
5
10
15
20
25
30
1≤x<2 2≤x<3 3≤x<4
单果种子数量






x 12 14 1≤x 2 x 3 3≤
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