左倩倩,郑婷,纪薇*,房经贵*
(1. 南京农业大学园艺学院,江苏南京 210095;2. 山西农业大学园艺学院,山西太谷 030801)
我国是东亚葡萄种群主要起源地,葡萄属遗传资源非常丰富,而丰富的种质资源是品种选育的重要条件之一。已具有较全面优良性状的种质资源可在生产上直接利用,综合性状不好但具有其他特性如抗病、抗寒等性状的种质也可作为选育种的材料或抗性砧木。目前我国主栽的鲜食葡萄和酿酒葡萄大多来自欧洲种群,品质优良但抗病性差。原产于我国的东亚种葡萄资源有39种、1亚种、13个变种[1],该种群抗性广泛,有独特的经济性状,多用于酿酒[2]、抗逆砧木[3],同时也是育种的好材料。它们在我国分布范围广,变异丰富多彩,但大多处于野生和半野生状态,栽培上利用较少。
葡萄地方品种因具有良好的适应性和较全面的抗逆性,才能在漫长的演化过程中生存下来并发展至今。而现在我国重要的葡萄栽培品种大多是从国外引种,很多传统地方品种面临被淘汰的境况,导致品种资源流失严重,在这个过程中可能失去了一批优良的栽培品种和选育种材料。为更好地利用我国本土的种质资源,对地方品种生存现状进行分析,并对地方品种资源的保护提出建议及对策,以期为我国地方葡萄品种的研究和开发利用提供一定的理论基础。
表1 我国葡萄的优势产区及主要栽培品种Table 1 Advantageous production regions and main local cultivars of Chinese grapes
丰富的种质资源是果树品种选育的重要条件,进行果树种质资源的收集、保存、研究和利用,是果树生产、科研的重要基础工作之一。我国葡萄野生资源丰富,通过长期自然选择和人工驯化,对当地自然环境和气候适应能力强,性状较优良。但是,目前许多地方品种的处境却不容乐观,大量从国外引进的优良品种抢占国内市场,致使种植户以新换旧,盲目地淘汰传统地方品种,却没有及时保存种质,可能使我们失去了一批优良的栽培品种和选育种材料[4]。随着近几年我国葡萄产业的快速发展,选育我国自己的葡萄新品种显得尤为重要。在这一过程中需要更加系统地开展我国葡萄资源研究工作,对种质资源进行收集、评价与保存,充分有效地利用我国独有的资源。
目前,我国已建立3个国家级葡萄种质资源圃,即中国农业科学院郑州果树研究所国家果树种质郑州葡萄圃、山西省农业科学院果树研究所国家果树种质太谷葡萄圃和中国农业科学院特产研究所吉林左家山葡萄圃[5],它们保存了包括地方品种在内的1000多份葡萄种质资源。随着我国葡萄栽培面积不断扩大,我国科研工作人员越来越重视野生资源、地方品种的收集与研究工作。葡萄资源分类研究上,更是利用现代分子生物技术,在RAPD标记和SSR标记方法的基础上,创新出一种人工绘制品种鉴别示意图法[6-8](Manual Cultivar Identification Diagram,MCID)对不同品种进行鉴定,分析种质资源间的差异性及遗传距离。同时,葡萄品种目录数据库的建立和完善也为葡萄种质资源的收集创造了良好的平台。《中国葡萄地方品种图志》是首次对中国葡萄地方品种种质资源进行比较全面、系统调查研究的阶段性总结,为研究葡萄的区域分布、品种及特异资源的开发利用提供较完整的资料。收集的地方葡萄品种先集中到资源圃进行初步观察和评估,鉴定“同名异物”和“同物异名”现象,并将收集到的地方品种入国家种质资源圃进行保存。
由于我国经纬度跨度加大、地势复杂多变,每个产区自然条件存在较大差异,形成了7个葡萄优势产区,分别为东北中北部产区、西北产区、黄土高原产区、环渤海产区、黄河故道产区、南方产区、云贵川高原半湿润区[4]。由于每个地区所处海拔、气候带等的不同,各地区生态环境差异较大,适宜栽培的品种不同,在长时间的栽培实践中,各地形成了其独有的品种结构(表1)。东北产区由于气候冷凉,年积温不足,常见的栽培品种为早中熟品种;西北产区中新疆的地理条件非常适宜葡萄栽培,大面积的优质沙壤土地、适宜的光照资源和昼夜温差都为葡萄生长提供了良好的条件,生产的葡萄含糖量高、品质优良,是我国葡萄生产第一大省,地方葡萄品种资源也尤为丰富。黄土高原产区是我国最古老的产区之一,该地区纬度跨度大和地形、地势多样化,适宜栽种多个品种群、栽培种;环渤海产区是我国现代葡萄酒产地,拥有一大批酿酒品种;黄河故道产区可开垦利用的黄河故道耕地面积较大,土壤条件适宜,比较适合发展葡萄产业;南方产区葡萄无明显休眠期,大部分地区冬季不需埋土;云贵川高原半湿润区日照时间较长,生产的葡萄果色艳丽,香味浓郁,四季变化不明显,适宜发展早熟品种,上市早,市场优势明显。
表2 我国地方性野生种利用[9-20]Table 2 Utilization of local wild species in China[9-20]
我国对东亚种群中的山葡萄、刺葡萄栽培利用较多。野生山葡萄是我国野生果树驯化栽培最成功的果树之一,主要分布在东北地区。刺葡萄为南方各省所独有,湖南、福建和江西都有刺葡萄的驯化种。目前,利用野生葡萄资源进行新种质的创制,已经取得了不小的收获(表2)。
自发现两性花单株“双庆”后,利用其进行种内及种间杂交选育出来一大批抗寒优质种质,这些品种的选育极大的丰富了我国寒地葡萄品种;在刺葡萄的利用上,驯化栽培的无性系后代‘塘尾’‘紫秋’‘水晶刺葡萄’等,其栽培性状良好,具有高度的抗性,适应南方高温多湿的环境条件。利用毛葡萄有优良单株选育出‘野酿1号’‘野酿2号’‘水源1号’‘水源11号’,并通过杂交育种选出‘凌丰’‘凌优’等适应性强,丰产性好的品种。这些驯化及选育的野生种对当地气候适应性强,品质优良,可直接用于鲜食和酿酒,不仅丰富了当地的栽培品种,还促进了当地葡萄产业的发展。
20世纪前半期,在我国广泛栽培的固有品种只有10多个,其中新疆、河北、山西等地作为中国古老的葡萄栽培区,一些传统品种品质优良,仍然作为优势种且在当地有一定规模的栽培面积(表3)。目前新疆葡萄有600多个品种,资源丰富。新疆‘无核白’已有2000余年的栽培历史,是新疆主要栽培的品种,且栽培面积逐年增加[21-22]。‘无核白’不仅生产价值大,而且利用其优良的特性进行种质创新,培育出其他无核品种。河北省葡萄种植最早开始于张家口的涿鹿县和怀来县,葡萄栽培历史悠久,是我国古老的栽培产区之一,距今已有1000多年的种植历史。河北各地均有葡萄种植,张家口地区是我国优质葡萄产区之一,昌黎是全国闻名的“葡萄之乡”[23]。种植的传统栽培品种有‘龙眼’‘牛奶’在全国知名度很高。山西省葡萄栽培历史同样悠久,它作为一种重要的经济作物在山西省水果产业中占有重要位置。其中清徐县是我国主要的葡萄生产基地。此县古老的优良葡萄品种有‘龙眼’,俗称‘红葡萄’,是清徐的代表品种[24-25]。
这些古老的葡萄种植区,不仅经过长期生长、驯化,形成当地固有的地方名种,这些品种在当地及全国都有一定的栽培面积。同时从国外引入其他优良品种,共同构成了当地丰富的葡萄资源,使我国葡萄栽培面积及产量不断增加。
表3 我国传统地方葡萄品种分布Table 3 Distribution of traditional local grape varieties in China
图1 国内调查发现的葡萄农家栽培种Figure1 Grape farm cultivars found in domestic survey
果树农家栽培种具有相对优异的果实性状和较好的适应性和抗逆性,是在短期内改良的宝贵资源。此次葡萄地方品种普查工作中,调查走访了北京、河北、山西、内蒙古、辽宁、福建、江西、山东、河南、湖北、湖南、广西、云南、陕西、甘肃、宁夏、新疆等多个省市,在全国发现了60个农家品种,主要分布在广西、新疆、山西、河南、内蒙古、西藏、江西、湖北、湖南、云南、河北等地,调查到的农家品种主要是欧亚种和刺葡萄品种,各省发现的数量详见(图1)。调查结果显示,湖南省拥有较多的刺葡萄品种,其次,河北、山西、新疆境内发现较多的欧亚种葡萄。调查到的农家品种,有些是栽种于庭院内,更多的是在当地有小面积种植。这些栽培种中,最小的树龄仅有6年,最长的可达150年。这些树种中不乏存在同物异名的品种,但因其生境差异较大,对它们进行保存也存在一定意义。
调查到的60个农家栽培品种资源,根据对它们性状的描述进行统计,其中具有丰产性状的种质占70%,广适性占23.3%,抗寒性占11.7%,抗旱性占25%,抗病性占28.3%,所有种质中4个重要性状的数量分布情况(图2A);有12%的种质是综合性状优良的种质,超过一半的种质品质较优良(图2B)。这些农家品种在当地栽培历史较长,其中不乏野生葡萄驯化种以及较早引入的欧洲葡萄。经过长时间的栽培驯化,它们表现出对当地环境较强的适应性,具有一定的保存价值,可用作优良的栽培种或育种材料。
传统地方葡萄品种存在至今,经过长时间的驯化和自然选择,未被自然或人为地淘汰,能生存下来并获得发展,说明其具有优良的性状,并能在我国葡萄市场上占有一席之地。一些野生种质更是在无人管理的恶劣环境下,优胜劣汰存活至今,更加说明其含有较强的抗性。然而,目前许多地方品种的处境却不容乐观,盲目引种和大量发展外来种,却没有较好的保存当地地方种质,使一些优良种质流失,因此地方品种的调查与资源收集保存工作显得尤为重要。保护地方品种资源,首先,我们应当注意在改良换新的同时,注重原有种质的保存工作;其次,对于一些目前仍有较大栽培面积,且有较大发展空间的优良地方品种,申请农产品地理标志登记保护,如河北宣化‘牛奶’葡萄和山西清徐‘龙眼’等,目前国内已获得认证的葡萄及其产品的地理标志共有60个,有一些省份还没有进行地理标志产品的申请,需要对地理标志的申请保护加以重视[26]。最后,我们应重视资源的调查及保存工作,加大资源圃建设用于保存更多的种质资源,增大完善种质资源的评价工作,建立详细的葡萄种质资源数据库[27-29]。
图2 我国农家品种优良性状数据分析(A)和种质评价(B)Figure 2 Analysis of excellent traits data of farmer varieties in China (A) and germplasm evaluation (B)