酿酒葡萄品种对早霜冻抗性的适应性评价,本文是关于葡萄论文怎么撰写跟早霜和早霜冻抗性和酿酒葡萄品种有关论文怎么撰写.
葡萄论文参考文献：
摘 要：2017年10月,对武威地区早霜冻后的葡萄枝条的抗寒性指标进行了测定分析.研究表明：3个砧木中丙二醛（MDA）和可溶性蛋白含量均显著高于9个酿酒品种,‘马瑟兰’和‘北冰红’可溶性糖含量无差异；电解质渗出率‘品丽珠’和‘小味儿多’最较高,‘北冰红’最低,‘马瑟兰’次之；总水含量‘雷司令’最高,束缚水/自由水比‘5BB’最高.主成分分析表明,第一主成分中MDA、束缚水/自由水、可溶性蛋白和可溶性糖的载荷值较大,方差贡献率为45.561%；第二主成分中电导的载荷值较大,方差贡献率为26.423%；第三主成分中总含水量载荷值较大,方差贡献率为17.073%,累计贡献率达到85.057%.综合得分表明,12个葡萄品种对低温的抗性顺序为：5BB＞101-14＞SO4＞北冰红＞美乐＞小味儿多＞马瑟兰＞白玫瑰香＞黑比诺＞雷司令＞霞多丽＞品丽珠.
关键词：早霜冻；酿酒葡萄；枝条；生理特性
中图分类号：S663.1；S602 文献标志码：A
DOI：10.13414/j.cnki.zwpp.2018.02.002
甘肃省河西走廊是中国最早栽培葡萄和酿造葡萄酒的地区之一,具有悠久的葡萄酿酒历史及深厚的葡萄酒文化底蕴.该地区具有种植优质酿酒葡萄得天独厚的地理资源优势,分布着大量适宜种植酿酒葡萄的地域,特别是河西走廊广大沿沙漠地区,位于世界葡萄酒原料的最佳产区——北纬36～40°,具有适合多品种栽培的生态气候条件.但该地区也存在低温冻害、晚霜冻害及土地盐碱化等不利于葡萄产业发展的一些因素[1].
冻害、晚霜冻是甘肃河西走廊地区葡萄生产面临的最大问题之一,近年来多次发生,造成了较大的经济损失.冻害、晚霜冻对酿酒葡萄造成极大的危害,其强度、时间、次数严重影响葡萄的产量和品质,葡萄植株遭受晚霜冻害后,可造成芽体冻伤,新生枝叶萎蔫及花序干枯死亡.如甘肃祁连葡萄酒业公司葡萄基地在2004年5月2日、2012年5月12日凌晨分别遭受低温晚霜冻害,当晚温度分别降到-8.3 ℃、-6.5 ℃,致使葡萄枝叶、花序全部冻死,当年产量仅为正常年份葡萄产量的10%,经济损失惨重；2010年底至2011年初的低温冻害,导致苗木根系受冻,植株出土后不发芽或发芽不整齐,给当年的产量造成非常大的影响[2].
2017年10月初,该区发生大面积的早霜冻危害,调查发现,本次早霜冻危害造成酿酒葡萄品种及砧木叶片干枯,新梢顶部严重冻伤.本研究共采集了9个酿酒葡萄品种和3个砧木品种的一年生枝,比较了不同品种和砧木早霜冻后枝条的理化指标,为河西地区酿酒葡萄抗冻栽培及育种提供一定的参考.
1 材料与方法
1.1 试验材料
武威地区8～10年生的酿酒葡萄品种‘品丽珠’‘马瑟兰’ ‘ 黑比诺’ ‘ 美乐’ ‘ 白玫瑰香’ ‘ 霞多丽’‘小味儿多’‘雷司令’‘北冰红’和砧木品种‘5BB’‘101-14’‘SO4’.
1.2 试验方法
武威地区在2017年10月初发生较为严重的早霜冻危害,危害从10月6日开始持续一周时间,气温最低时达到-2.4 ℃（表1）,造成该区域栽植的酿酒葡萄品种及砧木大面积落叶.在霜冻发生后,在冻害区域展开调查,并采集了不同品种及砧木的一年生枝条,带回实验室测定枝条的可溶性糖含量、束缚水/自由水之比、电解质生出率、可溶性蛋白和丙二醛（MDA）含量,各样本均设置3个生物学重复.
相对电导率用DDS-307型电导仪测定[3],可溶性糖含量用蒽酮法测定[4],可溶性蛋白含量用考马斯亮蓝G-250法进行测定[5],MDA含量用硫代酸法测定[6].
总含水量测定参照陈建勋等的方法,束缚水含量测定采用马林契克法进行改进[7]：将处理过的枝条切成薄片,准确称取3份,每份0.5 g,置于已编号的3个试管中,放于电子天平上,去皮后,加入65%蔗糖溶液5mL,然后称量所加蔗糖溶液质量,并作相应记录.塞紧试管,以免水分散失,置于暗处放置5 h,其间不时轻轻摇动,到预定时间后,充分摇匀溶液,用折射仪分别测定各管糖液浓度.
1.3 数据统计与分析
试验数据采用SPSS 17.0进行方差分析,Origin 8.5绘图.
2 结果与分析
2.1 早霜冻对葡萄枝条电导率及MDA含量的影响由图1A可知,‘5BB’丙二醛含量最高,为0.53μmol/L,显著高于其他品种,‘马瑟兰’‘美乐’‘白玫瑰香’‘北冰红’‘101-14’和‘SO4’丙二醛含量次之,‘品丽珠’和‘黑比诺’‘霞多丽’和‘小味儿多’丙二醛含量无显著差异,‘雷司令’丙二醛含量最低,为0.30 μmol/L.由图1B可知,不同品种电解质渗出速率差异较大,‘品丽珠’‘小味儿多’‘黑比诺’和‘101-14’电解质渗出速率较高,‘美乐’‘白玫瑰香’‘霞多丽’‘5BB’和‘SO4’电解质渗出率无显著差异.酿酒葡萄品种中‘北冰红’电解质渗出率最低,为42%,其次为‘马瑟兰’,电解质渗出率为54%,砧木中‘5BB’电解质渗出率最低,为65%.
2.2 早霜冻对葡萄枝条总水含量束缚水与自由水比值的影响
由图2A知,霜冻后枝条总含水量指标在不同品种和砧木间表现不同,9个酿酒品种中,‘品丽珠’总含水量最低,为35.6%,其次为‘霞多丽’,总含水量为38.8%.‘马瑟兰’‘黑比诺’‘美乐’总含水量无显著差异,‘美乐’‘白玫瑰香’ ‘小味儿多’总含水量无显著差异.3个砧木中,‘101-14’总含水量最低,为37.2%,‘5BB’和‘SO4’总含水量显著高于‘101-14’,总含水量平均为41.7%.由图2B可知,束缚水/自由水比值酿酒葡萄品种和砧木间差异较大,9个品种中‘北冰红’和‘马瑟兰’束缚水/自由水比值分别为2.0和1.8,显著高于其它7个品种,其它品种束缚水/自由水比值依次为雷司令＞白玫瑰香＞霞多丽＞小味儿多＞品丽珠＞美乐＞黑比诺,其中,‘品丽珠’‘白玫瑰香’‘霞多丽’‘小味儿多’和‘雷司令’差异不显著.3个砧木中,‘5BB’束缚水/自由水比值显著高于其它砧木,为2.48,‘101-14’和‘SO4’差异不显著,束缚水/自由水值为平均为1.28.
2.3 早霜冻对葡萄枝条可溶性蛋白及可溶性糖含量的影响
由图3A知,早霜冻后不同品种及砧木枝条可溶性糖含量差异明显,9个酿酒品种中‘马瑟兰’‘北冰红’‘小味儿多’‘霞多丽’枝条可溶性糖含量较高,‘黑比诺’和‘美乐’可溶性糖含量较低,二者无显著差异,可溶性糖含量平均为2.1 mg/g.‘5BB’‘101-14’和‘SO4’可溶性糖含量无显著差异.由图3B可知,不同品种可溶性蛋白含量在早霜冻后差异显著,‘北冰红’可溶性蛋白含量最高,为2.25 mg/g,‘小味儿多’‘霞多丽’‘美乐’‘黑比诺’‘马瑟兰’‘品丽珠’次之,‘白玫瑰香’和‘雷司令’可溶性蛋白含量最低,为2.01 mg/g.早霜冻后砧木可溶性蛋白差异较大,‘101-14’和‘SO4’可溶性蛋白含量显著高于‘5BB’,其中‘101-14’可溶性蛋白含量最高,为2.31mg/g,‘SO4’为2.26 mg/g,二者可溶性蛋白含量无显著差异.
2.4 主成分分析
对9个酿酒葡萄品种和3个砧木枝条的抗寒性指标进行主成分分析（表2）.根据特征值＞1作为主成分个数的提取原则,本研究中提取了3个主成分,特征值分别为2.494、1.585和1.024,第一主成分中MDA、束缚水/自由水、可溶性蛋白和可溶性糖的载荷值较大,方差贡献率为45.561%；第二主成分中电导的载荷值较大,方差贡献率为26.423；第三主成分中总含水量载荷值较大,方差贡献率为17.073%,累计贡献率达到85.057%.
通过主成分分析利用9个酿酒品种和3个砧木的抗寒性指标的综合得分对其进行排序（表3）,综合得分表明,12个品种对低温的抗性可能为5BB＞101-14＞SO4＞北冰红＞美乐＞小味儿多＞马瑟兰＞白玫瑰香＞黑比诺＞雷司令＞霞多丽＞品丽珠.
3 讨论与结论
植物组织在逆境条件下时,会发生膜脂过氧化作用,在植物体内膜脂过氧化经过一系列的反应,最终分解为MDA,其含量可表明植物在逆境条件下遭受的伤害水平[8].钟海霞等[9]和曹建东等[10]研究发现,在低温处理下MDA含量呈现逐渐升高的趋势.本研究对9个酿酒葡萄品种和3个砧木在早霜冻后枝条的MDA含量测定发现, 9个品种间MDA含量差异不大,‘白玫瑰香’ MDA含量最高,为0.43 μmol/L,‘ 雷司令’MDA含量最低,为0.30 μmol/L.对3个砧木比较发现,‘5BB’MDA含量最高,显著高于其他2个砧木,‘SO4’MDA含量较低.
植物组织在低温胁迫时,细胞质膜选择透性改变或丧失,从而使电解质大量外渗.膜透性增大程度与低温胁迫强度和抗寒性有密切关系,在低温胁迫下,抗寒性强的植物膜透性变化相对较小,而抗寒性弱的植物膜透性明显增大[11].常温下细胞膜是具有选择性的半透膜,当植物遭受低温胁迫时,细胞类囊体结构瓦解,植物膜的选择性降低,细胞内溶液外渗[12].膜脂受损后,细胞内某些物质的外渗引起细胞导电性的变化,是电导率法测定植物抗寒性的主要依据.根据细胞外渗液导电性的差异,确定膜透性的大小,从而推测膜的受伤程度和对寒冷的抗性强弱,是检验植物抗寒性的经典实验方法[12].抗寒性强弱,基本上与其质膜透性的大小呈负相关,即相对电导率与抗寒性成负相关.在低温条件下,葡萄细胞电解质渗出率都随温度下降而上升,呈明显的S型曲线,每一品种的相对电导率变化曲线都有一个明显的跃升阶段,随后便达到平缓状态[13].本研究发现,早霜冻后9个酿酒葡萄品种电解质渗出率差异较大,‘品丽珠’和‘小味儿多’电解质渗出率最高,显著高于其他品种.‘北冰红’电解质渗出率为42%,在9个酿酒品种中最低.3个砧木电解质渗出率差异较明显,‘101-14’电解质渗出率最高,为76%,显著高于其他2个砧木品种,‘101-14’和‘5BB’电解质渗出率差异不显著.
植物的抗寒性与其体内代谢及生理过程有密切的关系,而这些生理代谢活动都是在水的参与下进行的,因而,检测不同温度条件下植物组织水分状况的变化特点,是植物抗寒生理研究的重要部分[14].植物含水量与抗寒性的关系早已被许多学者所肯定,自由水和束缚水含量常与植物的生长和抗逆性有关,自由水含量愈高,植物代谢活动愈强,生长也较快,但抗逆性较差.相反,束缚水含量越高,则抗逆性越强[15].研究表明葡萄在自然低温胁迫下束缚水含量增加,自由水含量减少,且随着自然温度的降低,束缚水与自由水的比值升高,束缚水与自由水的比值大小与抗寒性成正相关[16].本研究发现早霜冻后9个酿酒葡萄品种总水含量表现为：雷司令>白玫瑰香>美乐>小味儿多>马瑟兰>黑比诺>北冰红>霞多丽>品丽珠,其中‘白玫瑰香’‘小味儿多’和‘美乐’差异不显著.3个砧木中‘5BB’和‘SO4’总水含量无差异,且显著高于101-14的37.1%.不同品种间束缚水/自由水差异较大,‘黑比诺’束缚水/自由水最小,‘美乐’次之,‘北冰红’和‘马瑟兰’该比值显著高于其他品种,是‘黑比诺’的3.6倍,其他品种间差异不显著.3个砧木与9个酿酒品种相比,束缚水/自由水比值显著升高,‘5BB’束缚水/自由水之比最高,为2.4,‘101-14’和‘SO4’间无显著差异.
可溶性糖在植物抗寒机制上的作用可从3个方面阐述：一是通过糖的积累降低冰点,增强细胞的保水能力[17]；二是通过糖的代谢,产生其他保护性物质及能源；三是细胞的生命物质及生物膜起保护作用.因此随着温度的降低,淀粉粒水解成可溶性糖,淀粉向糖的转化与植物的抗寒性有密切关系[18].植物在低温环境下,可溶性糖积累并储存在植物组织细胞中,降低水势,从而提高细胞间抗寒能力[19-21].肖东明等[22]对4个葡萄品种枝条经过不同温度条件处理后得出,随低温胁迫程度的递增,可溶性糖含量呈现逐渐上升的走势,表明可溶性糖含量的增幅与抗寒性强弱成正相关.低温下可溶性糖含量与可溶性蛋白含量密切相关,具有保护蛋白质避免低温引起的凝固作用,进一步提高植物抗寒性.可溶性蛋白具有较强的亲水能力,可减少低温对组织的损害[23].对可溶性糖的测定发现,‘马瑟兰’可溶性糖含量积累最多,和‘北冰红’差异不显著,‘黑比诺’和‘美乐’糖含量最低,这两个品种在低温后,可溶糖积累较慢,容易冻害,3个砧木中可溶性糖积累差异不显著.9个酿酒品种的可溶性蛋白含量差异不大,‘小味儿多’在品种中可溶性蛋白积累最多,砧木品种与酿酒品种相比,可溶性蛋白含量积累显著增加,这也可以更好的解释砧木对低温的适应性优于品种的特性.‘101-14’和‘SO4’可溶性蛋白含量较高,无显著差异,‘5BB’可溶性蛋白含量最低.
对9个酿酒品种和3个砧木品种主成分分析表明,枝条霜冻后,抗冻相关的3个主成分累计贡献率达到85.057%.综合得分表明,12个品种的对低温的抗性可能为：5BB＞101-14＞SO4＞北冰红＞美乐＞小味儿多＞马瑟兰＞白玫瑰香＞黑比诺＞雷司令＞霞多丽＞品丽珠.
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