园艺学报 |‘赤霞珠’与‘爱格丽’种内杂交后代主要抗性遗传分析与综合评价


发布时间:

2026-10-01

来源:

王一笑 园艺学报中文版

 

 

近日,《园艺学报》在中国知网(CNKI)优先发表了宁夏大学葡萄酒与园艺学院葡萄栽培与生态团队题为“‘赤霞珠’与‘爱格丽’种内杂交后代主要抗性遗传分析与综合评价”的研究论文。研究围绕酿酒葡萄抗霜霉病、抗寒和抗抽干能力,系统解析欧亚种内正反交后代的遗传规律,并筛选出兼具多种抗性的优良株系。

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研究目的与方法

在我国酿酒葡萄主产区,低温冻害、霜霉病和越冬期枝条抽干频繁发生。传统种间杂交虽能增强抗性,却可能同时引入影响果实品质的不利性状。欧亚种内轮回选择有望在保留优良酿酒品质的同时累积抗性微效基因,但其多抗性状的遗传分布、正反交效应及综合表现仍缺乏系统评价。研究以‘赤霞珠’和‘爱格丽’为亲本,构建正交组合C1〔‘赤霞珠’ב爱格丽’,727株〕和反交组合C7〔‘爱格丽’ב赤霞珠’,51株〕,共778份杂交后代。团队连续多年开展霜霉病田间调查,并通过差热分析测定冬芽高温、低温半致死温度(mHTE、mLTE),结合低温胁迫后枝条水培萌芽、离体枝条失水率、总含水量、束缚水/自由水比值和春季萌芽调查评价抗寒与抗抽干能力;进一步利用相关分析、K-Means聚类和韦恩分析开展综合筛选。

 

 

研究结果与结论

1、三类抗性均表现为多基因控制的数量性状,部分指标呈现母本优势

正反交后代的霜霉病病情指数、冬芽mHTE与mLTE、离体枝条失水率及束自比值均呈正态、近似正态或偏态分布,表明这些抗性由多个基因共同控制。霜霉病抗性、枝条离体失水率和束自比值表现出一定母本优势;冬芽mHTE与mLTE则未呈现细胞质遗传。该结果提示,在定向改良霜霉病抗性和抗抽干能力时,可优先考虑以抗性较强的亲本作母本。

 

图1 正反交后代霜霉病病情指数的频率分布

 

2、抗寒与水分性状之间存在稳定关联,极端低温筛选获得了一批耐寒单株

连续两年,冬芽mHTE与mLTE呈极显著正相关;离体枝条30天失水率与总水含量呈极显著正相关,并与束自比值呈显著负相关。随着胁迫温度降低,枝条水培萌芽率显著下降;−18 ℃是重要筛选温度,两个年份的正反交后代中均有单株萌芽,正交群体中2101011、2101054、2101068和2101714还能在−20 ℃胁迫后萌芽,显示出明显的超亲分离和较强抗寒潜力。

 

图2  主要抗逆性指标的相关性分析

 

3、多指标综合评价锁定3份兼具多重抗性的优系

研究将差热指标、水分指标、霜霉病抗性等级以及−18 ℃胁迫后的水培萌芽表现联合分析。两年结果共同表明,2101455兼具抗寒性与抗抽干能力;2101581和2107042兼具抗霜霉病性、抗寒性与抗抽干能力。3份材料在不同年份均表现突出,可作为后续果实品质、酿酒特性评价和抗性育种改良的重要中间材料。

 

图3  主要抗逆性指标的韦恩分析

 


创新性

本研究以778份欧亚种内正反交后代为对象,将田间病害调查、差热分析、枝条水分生理、低温恢复生长和多变量聚类筛选相结合,从单一抗性评价拓展到多抗性综合遗传分析。研究不仅揭示了霜霉病抗性、抗寒性和抗抽干能力的数量遗传特征及部分母本效应,还筛选出跨年份表现稳定的多抗优系,为在保持欧亚种酿酒品质基础上开展定向综合抗性育种提供了材料与方法依据。

 

作者介绍

该研究以宁夏大学葡萄酒与园艺学院为第一和通信单位。2025级园艺学硕士研究生王一笑为该论文的第一作者,王志磊副教授为该论文的通信作者。团队硕士研究生郭羽、翟肖宇、胡媛楠,以及西北农林科技大学葡萄酒学院已毕业硕士研究生王亮参与了本研究。

 

团队介绍

宁夏大学葡萄栽培与生态团队依托宁夏大学葡萄酒与园艺学院及相关工程研究平台,围绕酿酒葡萄生态高效栽培、种质资源创制与果实品质提升等开展研究,为贺兰山东麓葡萄产区酿酒葡萄降本增效提供技术支撑。

 

 

基金项目

国家自然科学基金项目(32460732);宁夏自然科学基金项目(2024AAC03085)