分类：论文范文 发表时间：2019-11-16 09:49
摘 要：葡萄是中国最重要的经济果树之一，低温伤害一直是制约其产量和品质的重要因素。一般情况下，当冬季气温低于﹣15 ℃时，葡萄植株便会受到冻害，从而影响翌年的产量及品质，冻害严重时会导致树体死亡。而我国北方葡萄产区冬季气温普遍低于﹣15 ℃，葡萄产量受冻害的几率较大。因此，对葡萄抗寒种质资源、国内外葡萄抗寒育种状况、葡萄抗寒生理机制与生化特性、葡萄抗寒分子机制及越冬防冻措施等进行分析总结，可对葡萄产业的发展和抗寒机制研究提供参考。
关键词：葡萄;抗寒;种质资源;生理机制;分子机制;防寒措施
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低温伤害已对我国葡萄主产区造成了巨大的经济损失，极大地限制了我国北方地区葡萄产业的发展，且其发生频率和破坏程度日益严重，使整个产业面临严峻的挑战[11]。随着科技的进步和分析手段的迭代更新，植物对低温胁迫的响应机制在各个层面都得到了广泛而深入的研究。本文对近年来葡萄抗寒种质资源、生理机制、分子机制及防寒措施等方面进行总结概述，并提出了对未来葡萄产业发展的展望。
1 葡萄抗寒种质资源
葡萄属于喜温果树，其生长发育对热量需求较高，但不同品种株系对热量要求还存在着差异[12]。在北方冬季休眠期，美洲种或欧美杂交种的枝条较欧亚种的枝条更加耐受低温[3]。樊秀彩等[13]为探究不同葡萄品种的抗寒性，于2010年春季对郑州果树所资源圃中1000份种质的萌芽状况进行了统计，结果表明欧亚种的抗寒性最差，而美洲种群、美洲杂种种群及山欧杂种种群的抗寒性最好。
国内的抗寒葡萄研究主要集中于山葡萄(V. amurensis Rupr.)和‘贝达’等抗寒砧木[12,17]。在我们已知的葡萄种群里山葡萄抗寒性最强，最低能够耐受﹣50～﹣40 ℃的超低温，被广泛用作杂交亲本[18]与栽培品种杂交，并选育出了一批抗寒能力强的品种。例如，中国科学院植物研究所以‘玫瑰香’葡萄作母本，山葡萄作父本培育出抗寒优质的酿酒葡萄品种‘北红’和‘北玫’，在我国北方地区可直接露地越冬[19]。因此，合理利用并推广优质抗寒种质资源，对我国葡萄栽培与果品改良具有广阔的应用前景[20]。
2 葡萄抗寒生理机制
植物组织在受低温胁迫时，可通过改变其组织结构、生理和生化指标来抵御逆境环境。为了揭示葡萄在低温胁迫下的抗寒生理机制，国内外研究人员对葡萄的组织结构和生理生化指标进行了大量研究分析。
葡萄植株体内的活性氧化酶系统(CAT、SOD、POD)通过调控来保护植株，减轻低温对植株的损害。王淑杰等[38]发现，葡萄植株内的酶活性强弱与其抗寒性呈正相关，且在低温胁迫下，抗寒性弱的品种比抗寒性强的品种的酶活性下降速率快。但鲁金星等[37]通过对不同砧木和酿酒品种进行抗寒性测定，发现在一定温度限度内枝条POD活性与其抗寒性呈正比，而随处理温度降低，SOD和CAT活性表现出先上升后下降的变化趋势。活性氧化酶作为植物体的保护酶，通过清除活体氧和自由基，减少或避免活性氧和自由基对细胞膜的损害，从而使植物体具备一定的抗寒性。
3 葡萄抗寒分子机制
随着葡萄抗寒生理生化特征的深入研究，分子生物学方法也逐渐成为葡萄抗寒性研究的重要手段，利用该技术进一步挖掘葡萄在低温胁迫下信号转导和物质代谢通路中关键的调控和参与基因，且对其抗寒性进行良性改良，该技术在葡萄抗寒性鉴定与育种方面的应用前景十分广阔[39-40]。目前，植物响应低温胁迫信号机理的研究在拟南芥中较为集中，而葡萄耐寒分子机制的研究基本上处于发展阶段，对于具有优秀抗寒能力的山葡萄品种，已经完成了对其抗寒相关基因CBFs和ICE1的克隆和功能验证[41-45]。
4 葡萄抗寒防冻措施
低温冻害的发生机制复杂，虽然出现频率较低，但一旦发生不仅影响范围大、受灾作物广，且减产幅度大，损失极为严重。因此，在北方低温环境下种植葡萄必须加强防冻措施，多举措提高葡萄抗寒性显得极为关键[58]。
葡萄越冬的防寒措施需根据各地区的气候特点进行设计，并使用不同防寒材料进行包裹或覆盖，减少春季晚霜和秋季早霜的伤害，提高葡萄的果实产量和品质。因此，新的防寒措施和材料的开发利用，将为北方寒区葡萄产业的蓬勃发展提供助力。
5 结语
目前，众多科学家对葡萄抗寒性的研究方兴未艾，已从简单的逆境生理试验发展到了生物技术领域的研究，为葡萄抗寒内在机理提供了坚实的理论基础。通过引种驯化以选育各地区适宜的抗寒葡萄品种，或者采用抗砧嫁接等农业措施可以从不同方面有效提升葡萄耐寒能力。因此，今后应着重注意抗寒种质资源的选择与培育，并采用更多的方法与手段对各葡萄品种进行准确的抗寒性鉴定，推进葡萄抗寒机制的研究，为确定其环境适应性提供理论依据。同时，还应在大量生理研究的基础上，加强对基因组学、代谢组学及蛋白组学等方面的广泛研究，更深入的探索葡萄遗传多样性，发掘更多有效的抗寒相关基因，促进对葡萄抗寒性的认识以及抗寒分子育种的发展。
参考文献
[1] DE OLIVEIRA J B, EGIPTO R, LAUREANO O, et al. Chemical characteristics of grapes cv. Syrah (Vitis vinifera L.) grown in the tropical semiarid region of Brazil (Pernambuco state): influence of rootstock and harvest season[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2019, 99(11): 5050-5063.
[2] 陈仁驰, 吴培文, 许蕙金兰, 等. SO2结合壳聚糖处理对采后鲜食葡萄品质的影响[J]. 食品研究与开发, 2018, 39(19): 185-190.
[3] 贺普超. 葡萄学[M]. 北京: 中国农业出版社, 1999.
[4] 陶然, 王晨, 房经贵, 等. 我国葡萄育种研究概况[J]. 江西农业学报, 2012, 24(6): 24-30, 34.
[5] 王依, 靳娟, 罗强勇, 等. 葡萄低温胁迫与抗寒性相关因素研究进展[J]. 中外葡萄与葡萄酒, 2015(3): 61-66.
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