葡萄种质资源果粒整齐度调查与分析

王绍祖,魏春晓,樊秀彩,张 颖,姜建福,孙 磊,刘崇怀

(中国农业科学院郑州果树研究,河南 郑州 450009)

葡萄是一种世界性果树,是世界上重要的经济作物,在全球水果生产中占重要地位。葡萄果实外观品质直接影响其经济效益。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和营养生长与生殖生长不平衡等[1]。其外部原因主要有肥水失控,修剪不合理,叶片留的过少以及通风透光条件差等[2,3]。

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(图2),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3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。

图1 2020年5月气温走势图(图中折线分别表示每日最高、最低气温)

图2 5月上旬葡萄开花异常

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料选择保存于中国农业科学院郑州果树研究所国家果树种质郑州葡萄圃(34°43′N,113°39′E,海拔110.4 m)[4]的1 067份葡萄种质资源,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636 mm,7-8月降雨量为270 mm,占全年降雨的42.45%。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3个等级(图3)划分,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。

图3 果粒整齐度分级示意图(从左到右依次为整齐,中等和不整齐3个等级)

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3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3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4)。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。

图4 鲜食品种与酿酒果粒整齐度不同等级所占比例

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(巨峰系除外)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3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5)。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(具体参见表1)。

图5 不同类型鲜食葡萄果粒整齐度分级情况

表1 鲜食葡萄果粒整齐度品种分类

整齐中等不整齐巨峰系井川168,夏黑,高尾,8612,凯旋,郑果15号,巨峰玫瑰,郑黑,植原540,藤稔×紫玉,宝光,霞光,黑元帅,红奥林,红井川,红瑞宝,红伊豆,巨鲸,巨优,天秀,田野黑,沈农硕丰,沪培2号,中圃3号1296,峰后,郑巨1号,黑奥林,醉人香,黑潮,新美无核红,峰光,蜜光,巨峰无核,甬优1号,红富士,申华,申丰,申玉,巨峰,红瑞宝,吉峰9号,京优,井川1014,井川1060,井川666,巨峰,白奥林,巨玫瑰,龙宝,宇选1号,藤稔,田野红,甜峰,夕阳红,香悦,信浓乐,选拔巨峰,早巨选,郑黑,紫玉,紫云水晶,紫珍香,佐藤,瑞峰无核,辽峰,脆峰,常青玫瑰,红富士早熟芽变,安芸皇后,沈农香丰,黑蜜,光辉,黑色甜菜,蜜汁,茉莉香,8611,月光无核,郑果1号阪琢,大宝,东部巨选,高墨,高妻,国宝,霸王,黑×国,黑奥林,黑峰,黑瑰香,春光,98-2,户太8号,吉峰,吉峰14号,金峰,京亚,井川1055,巨优,秋蜜,申秀,先锋,先锋(试),伊豆锦,郑巨2号,沪培1号,天峰,早亚宝,鄞香,巨王,洛阳2号,洛浦早生,元田314,优喜早生

2.3 酿酒葡萄果实整齐度情况

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5)。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(具体分类参见表2)。

图6 酿酒葡萄果粒整齐度分级情况

3 讨论与结论

葡萄果粒不整齐是葡萄生长过程中的常见现象,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。葡萄是十分喜肥水的果树,如果肥水供应不足对葡萄生长、结果会造成不良影响,果粒不整齐现象会十分严重[8]。造成葡萄果粒整齐度的因素主要有:品种特性、有机肥和中微量元素肥料的施入、水肥管理、修剪不合理,造成树势强弱不均、天气因素、果穗保留不科学、花期架面郁密、枝量多[6,7,9]以及砧木选择、树龄、结果母枝粗度也影响葡萄果粒整齐度[10],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。花期气温过高过低都会造成葡萄开花异常,影响种子发育。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。花期低温和阴雨影响葡萄正常授粉受精,使种子不能正常发育,从而导致葡萄果粒不整齐现象[11]。在郑州,葡萄的花期一般在5月初。此时,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 ℃。花期气温的骤然升高,使葡萄开花异常,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。

本试验通过调查汇总共筛选出果实整齐的品种227个,包括欧亚种157个,欧美杂种232个,欧美杂种中巨峰系24个。综上表明,鲜食葡萄中整齐品种的比例高于酿酒品种;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。

表2 酿酒品种果粒整齐度分类