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        云南葡萄屬野生種植物種質現(xiàn)狀及開發(fā)利用建議①

        2019-12-10 02:13:14張永輝趙瓊玲郭淑萍李佛蓮姜建福
        熱帶農(nóng)業(yè)科學 2019年10期
        關鍵詞:種質云南省葡萄

        張永輝 趙瓊玲 郭淑萍 李佛蓮 金 杰 姜建福

        (1中國農(nóng)業(yè)科學院鄭州果樹研究所河南鄭州450009;2云南省農(nóng)業(yè)科學院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所元謀干熱河谷植物園云南元謀651300)

        隨著中國葡萄種植區(qū)的南移,云南省成為中國葡萄的主要種植區(qū)之一。截止2015年底,全省葡萄栽培總面積約3.63萬hm2,其中鮮食葡萄超過3.17 萬 hm2,釀酒葡萄 0.47 萬余 hm2[1],栽培面積為全國第7位,產(chǎn)量為第5位。云南葡萄的生產(chǎn)僅次于梨和香蕉,是云南省高原特色農(nóng)業(yè)中的重要經(jīng)濟作物之一。云南干熱區(qū)主要種植的鮮食葡萄占全省葡萄種植面積的80%以上,約2.97萬hm2,主要分布在金沙江和紅河流域的低熱河谷區(qū)。上述地區(qū)所種植的葡萄大多采用促早栽培技術,即在10月中旬到11月中旬進行修剪,翌年3月底到6月初上市,早熟、優(yōu)質的紅地球葡萄每公頃產(chǎn)值達30萬元以上,種植效益非??捎^。在云南干熱河谷區(qū)葡萄促早栽培生產(chǎn)過程中,由于花期與低溫期同期(12月至翌年1月),溫度通常低于15℃,非常不利于葡萄開花期營養(yǎng)積累,使葡萄容易出現(xiàn)成花逆轉現(xiàn)象,大小年現(xiàn)象突出,從而使得葡農(nóng)生產(chǎn)風險增大,葡萄出現(xiàn)生產(chǎn)效益低的缺陷。同時由于著色、成熟與高溫同期(4月底到6月底),高溫使得有機質積累差、著色困難,難以生產(chǎn)出商品性好的葡萄?;ㄆ诘蜏叵拗坪椭诟邷卣系K已成為限制云南葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸[2]。野生葡萄經(jīng)過漫長的自然選擇與種群間基因的不斷交流演變,具有很強的抗逆性和適應性,是十分珍貴的種質資源,是拓寬栽培葡萄遺傳基礎的重要種質資源庫[3]。通過直接利用、育種、砧木開發(fā)、優(yōu)異基因挖掘等豐富云南葡萄品種結構和抗性,對于解決云南葡萄產(chǎn)業(yè)中的低溫限制和高溫障礙具有重要的現(xiàn)實意義。本研究從種類、分布、保護和利用多角度對云南省葡萄屬野生種植物的現(xiàn)狀進行綜述,并通過介紹其它省份開發(fā)利用情況,以期對云南省野生葡萄種質資源開發(fā)利用提供參考。

        1 云南野生葡萄種質資源現(xiàn)狀

        1.1 云南野生葡萄的種類

        云南是中國葡萄屬植物的重要分布區(qū)之一,已知葡萄種類15種、1變種[4],包括刺葡萄、瘤枝葡萄(變種)、鳳慶葡萄、葛藟葡萄、河口葡萄、樺葉葡萄、毛葡萄、美麗葡萄、勐海葡萄、蒙自葡萄、綿毛葡萄、網(wǎng)脈葡萄、小果葡萄、小葉葡萄、蘡薁葡萄、云南葡萄[5-8]。其中,蒙自葡萄、鳳慶葡萄、河口葡萄、勐海葡萄、綿毛葡萄、云南葡萄等5個種分布少,生存狀態(tài)瀕危[4]。因此,云南野生葡萄的保護在中國葡萄屬植物保護中有至關重要的地位。近幾年對云南省15個州市50個縣調查當中僅收集到葡萄屬的6個種,包括毛葡萄、蘡薁葡萄、刺葡萄、樺葉葡萄、美麗葡萄和云南葡萄,占文獻記載的40%,而且,除云南葡萄外均為常見種[9]。因此,摸清云南野生葡萄本底,掌握云南野生葡萄的地理分布和瀕危程度,收集云南野生葡萄種質資源,并對其進行保護,進一步充分挖掘優(yōu)異基因并進一步利用,對于篩選利用抗性資源,提高本省葡萄產(chǎn)業(yè)水平具有重要意義。

        1.2 云南野生葡萄的分布情況

        云南各州均有野生葡萄分布,分布在海拔150~2 500 m的江邊、溝邊、灌叢、常綠與落葉混交林、潮濕熱帶林、山谷路旁和斜坡樹林[9]。其中,葛藟葡萄、樺葉葡萄、毛葡萄、美麗葡萄、蘡薁葡萄分布較廣;刺葡萄、瘤枝葡萄(變種)、綿毛葡萄、網(wǎng)脈葡萄、小葉葡萄和云南葡萄分布狹窄;鳳慶葡萄、河口葡萄、勐海葡萄、蒙自葡萄和小果葡萄程孤點分布[5-8](表1)。

        1.3 云南野生葡萄屬植物保護現(xiàn)狀

        以前只對云南野生葡萄屬植物開展了調查和標本的收集,對于其保護工作開展較少。2012~2013年云南大學楊明摯課題組收集到葡萄屬的毛葡萄、蘡薁葡萄、樺葉葡萄、美麗葡萄、云南葡萄、刺葡萄6個野生種的30多個生態(tài)型野生葡萄資源,保存在云南省丘北縣[9],收集的云南葡萄屬野生種數(shù)量占文獻記載的40%。云南省農(nóng)業(yè)科學院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所收集了毛葡萄的3個生態(tài)型[10],保存在單位內的葡萄種質資源圃。云南野生葡萄屬植物目前大多沒有進行有效的保護,保護現(xiàn)狀令人堪憂。隨著云南省“城鎮(zhèn)上山、工業(yè)項目上山”等城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略的實施,近幾年調查中收集到的葡萄資源越來越少。針對上述情況,云南省農(nóng)業(yè)科學院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所在農(nóng)業(yè)部果樹育種技術重點實驗室開放基金的資助下,開展“云南珍稀、瀕危葡萄種質資源的收集、保存與鑒定”項目。通過項目的實施,初步掌握了云南省葡萄屬植物地理分布現(xiàn)狀、保護程度、種群豐富度和瀕危程度,對云南葡萄屬種質資源的保護、研究和利用具有重要的參考意義,同時為云南葡萄學科建設和葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供一定程度的支持。

        1.4 其他省份及云南野生葡萄屬植物利用情況

        野生葡萄種質資源為發(fā)展葡萄產(chǎn)業(yè)提供了較為豐富且重要的信息,中國對刺葡萄、山葡萄和毛葡萄3種野生葡萄種質資源的研究和利用較多,科研人員從資源收集、種質評價、分類、品種選育、抗性研究、生物技術等方面進行較為系統(tǒng)的研究,形成了相應的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。其中,刺葡萄在湖南省的栽培面積6 800 hm2,產(chǎn)量達到25.5萬t,用于鮮食的占99.84%,用于釀酒、制汁等僅占0.16%,隨著近年來的不斷研究,刺葡萄由直接鮮食開始向釀制刺葡萄酒、加工刺葡萄汁和保健品的方向發(fā)展[11]。山葡萄作為中國較有特色的種質資源,其抗寒、抗病、典型性等特征受到人們的廣泛關注。其在東北三省和內蒙古等地栽培面積達到1.1萬hm2,平均每公頃產(chǎn)量達到1.17萬kg,給當?shù)剞r(nóng)民帶來2億元左右的純收益,是種植玉米等糧食作物收益的3~5倍,同時當年釀造的山葡萄酒給社會創(chuàng)造收益18億元左右,已經(jīng)成為當?shù)刂匾慕?jīng)濟作物[12]。毛葡萄在廣西的生產(chǎn)面積已達5 800 hm2,產(chǎn)量2 100 t。人工栽培速生早結果,一般種后2年投產(chǎn),第3年豐產(chǎn),每公頃產(chǎn)量15~22.5 t,產(chǎn)值2 000~3 000元。在石山地區(qū)利用山弄、山腳的荒坡地種植,不用搭架種3年后也可以投產(chǎn),不但增加農(nóng)民經(jīng)濟收入,還可以綠化覆蓋裸露的石山荒地,有利于保護生態(tài)環(huán)境[13]。毛葡萄在云南用來作為育種材料,選育出了‘云葡1號’[14]、‘云葡2 號’[15]等葡萄品種,可用作抗旱砧木和庭院綠化,云南野生葡萄的開發(fā)利用較為滯后。其他地區(qū)因地制宜地開發(fā)利用野生葡萄資源已成為貧困山區(qū)農(nóng)民脫貧致富的主要途徑之一[16]。如何將云南省野生葡萄資源優(yōu)勢,轉變?yōu)楫a(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,將成云南葡萄科技工作者今后努力的方向。

        表1 云南葡萄野生種的分布特征

        2 云南野生葡萄種質資源開發(fā)情況

        2.1 釀酒利用

        近年來,云南省葡萄與葡萄酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,已具有一定規(guī)模。云南省釀酒葡萄品種主要有玫瑰蜜、赤霞珠、梅鹿輒、霞多麗、煙73、法國野等,主要種植區(qū)有彌勒、德欽、永仁、丘北、富民、東川、陸良、賓川等。云南高原葡萄酒有限公司的“云南紅”以特有的品質取得了廣大消費者的好評,“云南紅”有力推動了彌勒地區(qū)葡萄業(yè)的迅猛發(fā)展,帶動了經(jīng)濟的增長和發(fā)展,優(yōu)化了當?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)結構[17]。但云南省釀酒葡萄及產(chǎn)品缺乏個性與特點,使得產(chǎn)區(qū)、企業(yè)缺乏核心競爭力。

        初步研究表明,云南毛葡萄酒總酚和原花青素含量較高,具有很高的抗氧化性,具備開發(fā)優(yōu)質葡萄酒的潛質[18]。同時,我們需要尊重自然、順應自然,充分開發(fā)和利用豐富的本土野生葡萄資源,釀造有個性的產(chǎn)品,提高產(chǎn)區(qū)、企業(yè)的核心競爭力。

        2.2 云南野生葡萄品種選育

        毛葡萄在云南用來作為育種材料,已選育出了‘云葡1號’、‘云葡2號’2個葡萄品種。這2個品種均以云南野生毛葡萄為母本,以‘無核白雞心’為父本雜交育成。其中,‘云葡1號’可用做釀造的紅葡萄酒,但顏色較淺、偏酸??稍诟珊瞪儆甑貐^(qū)作抗旱砧木和庭院綠化栽培[14]?!破?號’具有耐旱性強,長勢特旺盛,節(jié)間較長,扦插容易成活,作砧木嫁接其它品種成活率高等特點,是干旱地區(qū)理想的耐旱砧木品種[15]。

        3 云南野生葡萄種質資源開發(fā)利用建議

        3.1 系統(tǒng)開展云南野生葡萄種質資源的調查與收集保存

        按照標本館、數(shù)據(jù)庫及文獻的記載,規(guī)劃調查區(qū)域和路線,系統(tǒng)調查云南葡萄屬野生植物分布情況。調查過程中,通過咨詢各地農(nóng)業(yè)部門和上山放牧村民,對發(fā)現(xiàn)的野生葡萄屬植物進行系統(tǒng)收集。對于一些珍稀、瀕危種類,結合自然保護區(qū)建設,建立原地保護區(qū)。并通過建議提升保護等級,列入國家級保護名錄,開展保護研究等措施加強保護。同時,引種建立云南野生葡萄屬植物種質資源圃,并將所收集資源引種至國家果樹種質鄭州葡萄圃中備份保存,以確保種質資源的安全。

        3.2 云南野生葡萄種質資源的鑒定評價

        對收集到的野生葡萄屬植物種質資源進行系統(tǒng)鑒定,確定所收集野生葡萄植物的種類和分類地位。同時,結合文獻記載及實地收集情況,完善云南野生葡萄屬植物資源的基礎數(shù)據(jù)。從物候期、植物學性狀、生物學特性、果實性狀、抗逆性、抗病蟲害等指標,對云南野生葡萄屬植物種質資源進行系統(tǒng)性評價。全面掌握所收集的云南葡萄屬野生植物的特性。為直接利用、加工利用、雜交育種、基因挖掘和系統(tǒng)進化研究提供有效的支撐。

        3.3 優(yōu)異云南野生葡萄種質資源的利用

        依據(jù)對野生葡萄屬植物種質資源評價獲得的數(shù)據(jù),從直接利用、育種、優(yōu)異基因挖掘等方面開展工作,選育適合云南省各個產(chǎn)區(qū)和不同氣候類型下的抗逆、優(yōu)質葡萄新品種,引導品種的更新和區(qū)域化布局,促進本地區(qū)葡萄產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。同時,開展以野生葡萄為砧木的砧木與接穗組合試驗,利用原生的野生葡萄優(yōu)勢,篩選適于不同土壤及氣候類型的砧穗組合,降低葡萄在喀斯特山區(qū)、石漠化區(qū)、邊遠山區(qū)和貧困地區(qū)的種植成本和難度[19],拓展葡萄種植區(qū),為產(chǎn)業(yè)扶貧提供新的支撐點。

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