左倩倩,鄭婷,紀(jì)薇*,房經(jīng)貴*
(1. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,江蘇南京 210095;2. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,山西太谷 030801)
我國是東亞葡萄種群主要起源地,葡萄屬遺傳資源非常豐富,而豐富的種質(zhì)資源是品種選育的重要條件之一。已具有較全面優(yōu)良性狀的種質(zhì)資源可在生產(chǎn)上直接利用,綜合性狀不好但具有其他特性如抗病、抗寒等性狀的種質(zhì)也可作為選育種的材料或抗性砧木。目前我國主栽的鮮食葡萄和釀酒葡萄大多來自歐洲種群,品質(zhì)優(yōu)良但抗病性差。原產(chǎn)于我國的東亞種葡萄資源有39種、1亞種、13個變種[1],該種群抗性廣泛,有獨(dú)特的經(jīng)濟(jì)性狀,多用于釀酒[2]、抗逆砧木[3],同時(shí)也是育種的好材料。它們在我國分布范圍廣,變異豐富多彩,但大多處于野生和半野生狀態(tài),栽培上利用較少。
葡萄地方品種因具有良好的適應(yīng)性和較全面的抗逆性,才能在漫長的演化過程中生存下來并發(fā)展至今。而現(xiàn)在我國重要的葡萄栽培品種大多是從國外引種,很多傳統(tǒng)地方品種面臨被淘汰的境況,導(dǎo)致品種資源流失嚴(yán)重,在這個過程中可能失去了一批優(yōu)良的栽培品種和選育種材料。為更好地利用我國本土的種質(zhì)資源,對地方品種生存現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并對地方品種資源的保護(hù)提出建議及對策,以期為我國地方葡萄品種的研究和開發(fā)利用提供一定的理論基礎(chǔ)。
表1 我國葡萄的優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)及主要栽培品種Table 1 Advantageous production regions and main local cultivars of Chinese grapes
豐富的種質(zhì)資源是果樹品種選育的重要條件,進(jìn)行果樹種質(zhì)資源的收集、保存、研究和利用,是果樹生產(chǎn)、科研的重要基礎(chǔ)工作之一。我國葡萄野生資源豐富,通過長期自然選擇和人工馴化,對當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境和氣候適應(yīng)能力強(qiáng),性狀較優(yōu)良。但是,目前許多地方品種的處境卻不容樂觀,大量從國外引進(jìn)的優(yōu)良品種搶占國內(nèi)市場,致使種植戶以新?lián)Q舊,盲目地淘汰傳統(tǒng)地方品種,卻沒有及時(shí)保存種質(zhì),可能使我們失去了一批優(yōu)良的栽培品種和選育種材料[4]。隨著近幾年我國葡萄產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,選育我國自己的葡萄新品種顯得尤為重要。在這一過程中需要更加系統(tǒng)地開展我國葡萄資源研究工作,對種質(zhì)資源進(jìn)行收集、評價(jià)與保存,充分有效地利用我國獨(dú)有的資源。
目前,我國已建立3個國家級葡萄種質(zhì)資源圃,即中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所國家果樹種質(zhì)鄭州葡萄圃、山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所國家果樹種質(zhì)太谷葡萄圃和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所吉林左家山葡萄圃[5],它們保存了包括地方品種在內(nèi)的1000多份葡萄種質(zhì)資源。隨著我國葡萄栽培面積不斷擴(kuò)大,我國科研工作人員越來越重視野生資源、地方品種的收集與研究工作。葡萄資源分類研究上,更是利用現(xiàn)代分子生物技術(shù),在RAPD標(biāo)記和SSR標(biāo)記方法的基礎(chǔ)上,創(chuàng)新出一種人工繪制品種鑒別示意圖法[6-8](Manual Cultivar Identification Diagram,MCID)對不同品種進(jìn)行鑒定,分析種質(zhì)資源間的差異性及遺傳距離。同時(shí),葡萄品種目錄數(shù)據(jù)庫的建立和完善也為葡萄種質(zhì)資源的收集創(chuàng)造了良好的平臺?!吨袊咸训胤狡贩N圖志》是首次對中國葡萄地方品種種質(zhì)資源進(jìn)行比較全面、系統(tǒng)調(diào)查研究的階段性總結(jié),為研究葡萄的區(qū)域分布、品種及特異資源的開發(fā)利用提供較完整的資料。收集的地方葡萄品種先集中到資源圃進(jìn)行初步觀察和評估,鑒定“同名異物”和“同物異名”現(xiàn)象,并將收集到的地方品種入國家種質(zhì)資源圃進(jìn)行保存。
由于我國經(jīng)緯度跨度加大、地勢復(fù)雜多變,每個產(chǎn)區(qū)自然條件存在較大差異,形成了7個葡萄優(yōu)勢產(chǎn)區(qū),分別為東北中北部產(chǎn)區(qū)、西北產(chǎn)區(qū)、黃土高原產(chǎn)區(qū)、環(huán)渤海產(chǎn)區(qū)、黃河故道產(chǎn)區(qū)、南方產(chǎn)區(qū)、云貴川高原半濕潤區(qū)[4]。由于每個地區(qū)所處海拔、氣候帶等的不同,各地區(qū)生態(tài)環(huán)境差異較大,適宜栽培的品種不同,在長時(shí)間的栽培實(shí)踐中,各地形成了其獨(dú)有的品種結(jié)構(gòu)(表1)。東北產(chǎn)區(qū)由于氣候冷涼,年積溫不足,常見的栽培品種為早中熟品種;西北產(chǎn)區(qū)中新疆的地理?xiàng)l件非常適宜葡萄栽培,大面積的優(yōu)質(zhì)沙壤土地、適宜的光照資源和晝夜溫差都為葡萄生長提供了良好的條件,生產(chǎn)的葡萄含糖量高、品質(zhì)優(yōu)良,是我國葡萄生產(chǎn)第一大省,地方葡萄品種資源也尤為豐富。黃土高原產(chǎn)區(qū)是我國最古老的產(chǎn)區(qū)之一,該地區(qū)緯度跨度大和地形、地勢多樣化,適宜栽種多個品種群、栽培種;環(huán)渤海產(chǎn)區(qū)是我國現(xiàn)代葡萄酒產(chǎn)地,擁有一大批釀酒品種;黃河故道產(chǎn)區(qū)可開墾利用的黃河故道耕地面積較大,土壤條件適宜,比較適合發(fā)展葡萄產(chǎn)業(yè);南方產(chǎn)區(qū)葡萄無明顯休眠期,大部分地區(qū)冬季不需埋土;云貴川高原半濕潤區(qū)日照時(shí)間較長,生產(chǎn)的葡萄果色艷麗,香味濃郁,四季變化不明顯,適宜發(fā)展早熟品種,上市早,市場優(yōu)勢明顯。
表2 我國地方性野生種利用[9-20]Table 2 Utilization of local wild species in China[9-20]
我國對東亞種群中的山葡萄、刺葡萄栽培利用較多。野生山葡萄是我國野生果樹馴化栽培最成功的果樹之一,主要分布在東北地區(qū)。刺葡萄為南方各省所獨(dú)有,湖南、福建和江西都有刺葡萄的馴化種。目前,利用野生葡萄資源進(jìn)行新種質(zhì)的創(chuàng)制,已經(jīng)取得了不小的收獲(表2)。
自發(fā)現(xiàn)兩性花單株“雙慶”后,利用其進(jìn)行種內(nèi)及種間雜交選育出來一大批抗寒優(yōu)質(zhì)種質(zhì),這些品種的選育極大的豐富了我國寒地葡萄品種;在刺葡萄的利用上,馴化栽培的無性系后代‘塘尾’‘紫秋’‘水晶刺葡萄’等,其栽培性狀良好,具有高度的抗性,適應(yīng)南方高溫多濕的環(huán)境條件。利用毛葡萄有優(yōu)良單株選育出‘野釀1號’‘野釀2號’‘水源1號’‘水源11號’,并通過雜交育種選出‘凌豐’‘凌優(yōu)’等適應(yīng)性強(qiáng),豐產(chǎn)性好的品種。這些馴化及選育的野生種對當(dāng)?shù)貧夂蜻m應(yīng)性強(qiáng),品質(zhì)優(yōu)良,可直接用于鮮食和釀酒,不僅豐富了當(dāng)?shù)氐脑耘嗥贩N,還促進(jìn)了當(dāng)?shù)仄咸旬a(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
20世紀(jì)前半期,在我國廣泛栽培的固有品種只有10多個,其中新疆、河北、山西等地作為中國古老的葡萄栽培區(qū),一些傳統(tǒng)品種品質(zhì)優(yōu)良,仍然作為優(yōu)勢種且在當(dāng)?shù)赜幸欢ㄒ?guī)模的栽培面積(表3)。目前新疆葡萄有600多個品種,資源豐富。新疆‘無核白’已有2000余年的栽培歷史,是新疆主要栽培的品種,且栽培面積逐年增加[21-22]?!疅o核白’不僅生產(chǎn)價(jià)值大,而且利用其優(yōu)良的特性進(jìn)行種質(zhì)創(chuàng)新,培育出其他無核品種。河北省葡萄種植最早開始于張家口的涿鹿縣和懷來縣,葡萄栽培歷史悠久,是我國古老的栽培產(chǎn)區(qū)之一,距今已有1000多年的種植歷史。河北各地均有葡萄種植,張家口地區(qū)是我國優(yōu)質(zhì)葡萄產(chǎn)區(qū)之一,昌黎是全國聞名的“葡萄之鄉(xiāng)”[23]。種植的傳統(tǒng)栽培品種有‘龍眼’‘牛奶’在全國知名度很高。山西省葡萄栽培歷史同樣悠久,它作為一種重要的經(jīng)濟(jì)作物在山西省水果產(chǎn)業(yè)中占有重要位置。其中清徐縣是我國主要的葡萄生產(chǎn)基地。此縣古老的優(yōu)良葡萄品種有‘龍眼’,俗稱‘紅葡萄’,是清徐的代表品種[24-25]。
這些古老的葡萄種植區(qū),不僅經(jīng)過長期生長、馴化,形成當(dāng)?shù)毓逃械牡胤矫N,這些品種在當(dāng)?shù)丶叭珖加幸欢ǖ脑耘嗝娣e。同時(shí)從國外引入其他優(yōu)良品種,共同構(gòu)成了當(dāng)?shù)刎S富的葡萄資源,使我國葡萄栽培面積及產(chǎn)量不斷增加。
表3 我國傳統(tǒng)地方葡萄品種分布Table 3 Distribution of traditional local grape varieties in China
圖1 國內(nèi)調(diào)查發(fā)現(xiàn)的葡萄農(nóng)家栽培種Figure1 Grape farm cultivars found in domestic survey
果樹農(nóng)家栽培種具有相對優(yōu)異的果實(shí)性狀和較好的適應(yīng)性和抗逆性,是在短期內(nèi)改良的寶貴資源。此次葡萄地方品種普查工作中,調(diào)查走訪了北京、河北、山西、內(nèi)蒙古、遼寧、福建、江西、山東、河南、湖北、湖南、廣西、云南、陜西、甘肅、寧夏、新疆等多個省市,在全國發(fā)現(xiàn)了60個農(nóng)家品種,主要分布在廣西、新疆、山西、河南、內(nèi)蒙古、西藏、江西、湖北、湖南、云南、河北等地,調(diào)查到的農(nóng)家品種主要是歐亞種和刺葡萄品種,各省發(fā)現(xiàn)的數(shù)量詳見(圖1)。調(diào)查結(jié)果顯示,湖南省擁有較多的刺葡萄品種,其次,河北、山西、新疆境內(nèi)發(fā)現(xiàn)較多的歐亞種葡萄。調(diào)查到的農(nóng)家品種,有些是栽種于庭院內(nèi),更多的是在當(dāng)?shù)赜行∶娣e種植。這些栽培種中,最小的樹齡僅有6年,最長的可達(dá)150年。這些樹種中不乏存在同物異名的品種,但因其生境差異較大,對它們進(jìn)行保存也存在一定意義。
調(diào)查到的60個農(nóng)家栽培品種資源,根據(jù)對它們性狀的描述進(jìn)行統(tǒng)計(jì),其中具有豐產(chǎn)性狀的種質(zhì)占70%,廣適性占23.3%,抗寒性占11.7%,抗旱性占25%,抗病性占28.3%,所有種質(zhì)中4個重要性狀的數(shù)量分布情況(圖2A);有12%的種質(zhì)是綜合性狀優(yōu)良的種質(zhì),超過一半的種質(zhì)品質(zhì)較優(yōu)良(圖2B)。這些農(nóng)家品種在當(dāng)?shù)卦耘鄽v史較長,其中不乏野生葡萄馴化種以及較早引入的歐洲葡萄。經(jīng)過長時(shí)間的栽培馴化,它們表現(xiàn)出對當(dāng)?shù)丨h(huán)境較強(qiáng)的適應(yīng)性,具有一定的保存價(jià)值,可用作優(yōu)良的栽培種或育種材料。
傳統(tǒng)地方葡萄品種存在至今,經(jīng)過長時(shí)間的馴化和自然選擇,未被自然或人為地淘汰,能生存下來并獲得發(fā)展,說明其具有優(yōu)良的性狀,并能在我國葡萄市場上占有一席之地。一些野生種質(zhì)更是在無人管理的惡劣環(huán)境下,優(yōu)勝劣汰存活至今,更加說明其含有較強(qiáng)的抗性。然而,目前許多地方品種的處境卻不容樂觀,盲目引種和大量發(fā)展外來種,卻沒有較好的保存當(dāng)?shù)氐胤椒N質(zhì),使一些優(yōu)良種質(zhì)流失,因此地方品種的調(diào)查與資源收集保存工作顯得尤為重要。保護(hù)地方品種資源,首先,我們應(yīng)當(dāng)注意在改良換新的同時(shí),注重原有種質(zhì)的保存工作;其次,對于一些目前仍有較大栽培面積,且有較大發(fā)展空間的優(yōu)良地方品種,申請農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志登記保護(hù),如河北宣化‘牛奶’葡萄和山西清徐‘龍眼’等,目前國內(nèi)已獲得認(rèn)證的葡萄及其產(chǎn)品的地理標(biāo)志共有60個,有一些省份還沒有進(jìn)行地理標(biāo)志產(chǎn)品的申請,需要對地理標(biāo)志的申請保護(hù)加以重視[26]。最后,我們應(yīng)重視資源的調(diào)查及保存工作,加大資源圃建設(shè)用于保存更多的種質(zhì)資源,增大完善種質(zhì)資源的評價(jià)工作,建立詳細(xì)的葡萄種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫[27-29]。
圖2 我國農(nóng)家品種優(yōu)良性狀數(shù)據(jù)分析(A)和種質(zhì)評價(jià)(B)Figure 2 Analysis of excellent traits data of farmer varieties in China (A) and germplasm evaluation (B)