应用隶属函数法综合评价葡萄种间抗寒性

在冷冻胁迫条件下,测定了葡萄属12个种45个株系枝条的膜透性变化、含水量动态变化及萌芽能力3项指标,并以种内不同株系间3项指标的平均值综合评价了12个种的抗寒性。结果表明,我国葡萄属野生种(东亚种群)山葡萄、燕山葡萄以及美洲种群中的河岸葡萄为高抗类型;蘡薁葡萄、复叶葡萄、毛葡萄为中抗类型;秋葡萄、刺葡萄、瘤枝葡萄为低抗类型;秦岭葡萄、麦黄葡萄和欧洲葡萄为不抗类型。抗寒性指标间相关性分析表明,利用平均隶属度评价葡萄抗寒性最为科学,为鉴定葡萄新种质提供了依据。     

刺葡萄愈伤组织的诱导和分化培养

以刺葡萄叶片为材料，在1／2MS培养基上附加不同种类及浓度配比的植物激素，研究叶片愈伤组织的诱导及分化培养。实验结果表明：叶片愈伤组织的诱导较容易，最佳诱导培养基配方为以ZT1．0mg／L＋2，4-D2．0mg／L，诱导率可达100％，光培养条件下刺葡萄叶片愈伤组织的诱导率比暗培养的诱导率高。继代培养愈伤组织能诱导出根，但诱导出芽不易，刺葡萄叶片再生植株较难。增殖培养ZT以1．0mg／L＋NAA0．01mg／L为佳，1周增殖率可达1．292％。     

中国野生葡萄抗黑痘病基因RAPD标记的克隆、序列分析及辅助育种应用

对中国野生葡萄抗黑痘病基因RAPD标记OPS03-1300进行了克隆、测序及序列分析,结果表明该标记实际长度是1354bp,因此更名为OPS03-1354,其GenBank登录号为DQ350885。该标记序列与99条来自欧洲葡萄的EST有同源性,其中与1条来自赤霞珠叶片感染葡萄皮尔斯病病原菌后获得的EST同源性为82%,与2条来自赤霞珠果实在不同发育期获得的EST同源性分别为80%和85%。该序列与1条来自中国野生华东葡萄白河-35-1叶片接种霜霉病病原菌后获得的EST同源性为67%。该序列编码葡萄的一种假定蛋白。此外,应用该标记对中国野生葡萄与欧洲葡萄的种间杂交广西-1×京可晶F1代339株、白河-35-1×佳利酿F2代207株进行了辅助选择。     

中国野生葡萄醛脱氢酶基因在拟南芥中的过量表达

将质粒pWR306中包含ED35s启动子、Omega元件及TNOS终止子的一段核苷酸序列定向克隆到质粒pCAMBIA1300,构建了植物中间表达载体pWR-II;将重组质粒pGEM-T-ALDH的醛脱氢酶(ALDH)基因片段定向克隆到pWR-II,构建了葡萄ALDH基因的植物过量表达载体pWR-II-ALDH。采用改进冻融法将其导入农杆菌EHA105,采用花序浸蘸法转化拟南芥,获得了潮霉素抗性的转化拟南芥植株。PCR检测证明外源基因已整合进拟南芥基因组,Real-timePCR结果表明ALDH基因在转化植株的表达量远高于野生种。转化植株和野生植株在形态上有一定的差异,说明葡萄ALDH基因在拟南芥中表达对其生长发育有一定影响。     

用过氧化物酶同工酶对中国葡萄属野生种分类和亲缘关系的研究

用聚丙烯酰胺凝胶电泳（ＰＡＧＥ）对我国葡萄属１２个野生种和变种进行了过氧化物酶（ＰＯＤ）同工酶的研究。结果如下：绘制了葡萄属的基本酶谱，共分离出３５条酶带，用过氧化物酶同工酶酶谱可把供试材料分为三组。综合同工酶谱和聚类分析的结果，认为刺葡萄，秋葡萄、复叶葡萄、瘤枝葡萄和华东葡萄是葡萄属中较原始的类型，山葡萄、燕山葡萄、和麦黄葡萄是较进化的类型，种的分组与进化和地理分布有关。     

三个葡萄品种叶片中激素变化与抗寒性关系的研究

以贝达（抗寒性较强）、赤霞珠（抗寒性中）和梅鹿辄（抗寒性较弱）3个葡萄品种的1 a生枝条为材料,测定不同低温胁迫（-15、5℃）下叶片中4种内源激素ABA、IAA、GA、iPA含量及比值的变化。结果表明：低温条件下,3个葡萄品种叶片中ABA呈现先升高后降低的趋势,而IAA、GA、iPA则显示出先降低后有所升高的变化;ABA与IAA、GA、iPA的比值总体表现出先升高后降低的趋势,并且其变化数值与温度呈负相关。抗寒性强的品种贝达叶片中ABA/GA、ABA/IAA均大于抗寒性差的品种梅鹿辄,其中ABA/GA和ABA/IAA的变化与抗寒性关系最为密切。据此推断,ABA/GA和ABA/IAA可以作为判断葡萄品种抗寒性的指标。     

山葡萄‘双红’、‘双优’在戈壁滩上栽培的表现

报道我国西部栽培的‘双红’和‘双优’两个山葡萄品种不埋土能正常越冬，调查、测定和分析这两个山葡萄品种在冬季寒冷、冬春又极干旱的西部戈壁滩上栽培的生产表现。两个山葡萄品种根系耐低温能力比欧亚种酿酒葡萄品种强，枝条保水能力更强，因此，在干旱荒漠的戈壁石砾地上不埋土能安全越冬和抗御春日多风和干旱。一年生枝条长势好，花芽能正常形成，但在开花季节花序干枯和脱落现象严重。‘双红’、‘双优’山葡萄表现生产性能差、果穗少、果穗小、穗重轻、果粒小，故产量低，仅为原产地的1／3，但其品质好，可溶性固形物高出3．9～4．6个百分点。为使‘双红’、‘双优’在河西戈壁滩上栽培，既不埋土又有较高的产量，提出一些解决措施。     

中国野生毛葡萄芪合酶基因表达及对葡萄抗白粉病的影响

【目的】克隆中国野生毛葡萄（Vitis quinquangularis）‘丹凤-2’芪合酶（stilbene synthase）基因（STS）并研究其功能,为提高欧洲葡萄（V. vinifera）的白粉病抗性及品质提供依据。【方法】利用同源克隆法获得中国野生毛葡萄‘丹凤-2’芪合酶基因VqSTS9和VqSTS21,构建植物过表达载体;用无核白单芽茎段诱导出分生愈伤组织,作为农杆菌介导法遗传转化的受体材料,获得抗性植株,经过不同水平检测,确定转基因植株;对野生型和转基因植株叶片人工接种葡萄白粉病菌（Uncinula necator）,通过显微技术观察叶片受白粉病菌侵染后的情况,比较两者对白粉病的抗性;利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析野生型和转基因植株在自然条件和接种白粉病菌后STS及其相关基因的表达,用高效液相色谱法（HPLC）检测转基因植株中芪类物质的种类与含量。【结果】同源序列克隆得到VqSTS9（JQ868689）与VqSTS21（JQ868677）的cDNA序列,长度为1 179 bp。经PCR和Western blot检测,鉴定出过表达VqSTS9无核白植株4株和过表达VqSTS21无核白植株3株。显微观察发现,与野生型植株相比,转VqSTS9 和VqSTS21植株叶片上的菌丝生长较慢,表现出对白粉病的抗性。qRT-PCR结果表明,自然生长条件下,与野生型植株相比,转VqSTS9和VqSTS21植株STS的表达量提高,STS上游苯丙氨酸裂解酶基因（PAL）、下游白藜芦醇糖基转移酶基因（RSGT）、转录因子基因（MYB14、MYB15）的表达量均不同程度上升,而查尔酮合成酶基因（CHS）表达量降低;人工接种白粉病菌后,与野生型植株相比,转基因植株STS表达量显著上调。高效液相色谱分析表明,自然条件下,芪类物质主要以反式云杉新苷形式存在,转基因植株芪类物质的含量高于野生型植株;在接种白粉病菌诱导表达后,除了反式云杉新苷,还产生了反式白藜芦醇和葡萄素,即转基因植株体内芪类物质的种类和含量均有所增加。【结论】将VqSTS9、VqSTS21转入无核白后,转基因植株STS的表达量增高,芪类物质的含量与种类增加,并抑制白粉病菌的生长。因此,中国野生毛葡萄‘丹凤-2’携带的VqSTS9和VqSTS21能够增强欧洲葡萄对白粉病的抗性,‘丹凤-2’可用作葡萄抗病性育种的种质资源。     

葡萄种质资源花穗形状分类标准的建立及其动态发育过程分析

【目的】葡萄是重要的经济果树,果穗形状会影响其经济价值。本研究跟踪调查255份葡萄种质资源的果穗发育过程,建立新的花序形状并完善果穗形状分类标准,为葡萄生产提供理论支撑。【方法】田间跟踪调查255份葡萄种质资源的花穗长宽发育情况,在开花期、果实膨大期以及果实成熟期3个关键时期测量主穗长宽、小穗长宽、小穗角度、果粒横纵径、果粒重以及果柄长,分析果穗形状动态发育过程中各指标变化规律。【结果】基于255份葡萄种质资源的田间调查结果,将花序与果穗形状分为长圆锥、短圆锥、长圆柱、短圆柱并建立新的花序与果穗形状分类标准。调查发现,在葡萄花序发育过程中,52.55%的花序会发生形状变化,以长圆柱花序居多,大多发育为短圆柱果穗。因此,果穗形状形成类型有16种。对葡萄穗长穗宽的分析发现,长圆锥花序在发育过程中具有较高的“稳定性”,对于短圆锥、长圆柱、短圆柱花序而言,穗长对形状影响更大,进一步探究发现小穗长/宽以及小穗角度尤其是上部小穗的长宽与角度是影响花穗形状外缘的主要因素。【结论】本研究将花序与果穗形状分为长圆锥、短圆锥、长圆柱、短圆柱4种,提出了一个花序、果穗的形状分类标准的计算方法,同时对调查数据进行了实际计算与分类。一半以上葡萄花序的形状会发生变化,圆锥花序的形状较稳定。穗长、穗宽、小穗长宽及小穗角度对穗形影响较大,分别表现在影响形状的长宽和外缘,尤其是上部小穗的长宽与角度是影响柱锥判断的最主要原因。小穗角度的变化会影响小穗反映在形状上的有效长度。本研究进一步提出了基于花穗形状的整形修剪方法,可为葡萄的整形修剪提供理论基础。