李敏敏,袁军伟,刘长江,韩 斌,孙 艳,尹勇刚,郭紫娟,赵胜建

(河北省农林科学院 昌黎果树研究所，河北昌黎 066600)

8个砧木对河北昌黎产区‘马瑟兰’葡萄生长和果实品质的影响

李敏敏,袁军伟,刘长江,韩 斌,孙 艳,尹勇刚,郭紫娟,赵胜建

(河北省农林科学院 昌黎果树研究所，河北昌黎 066600)

以‘马瑟兰’嫁接8个砧木(‘101-14M’‘110R’‘188-08’‘3309C’‘5BB’‘5C’‘SO4’‘贝达’)组成的8个嫁接组合及‘马瑟兰’自根为试验材料，研究8个砧木对昌黎产区‘马瑟兰’葡萄生长、光合作用、结果和果实品质的影响。结果表明：‘马瑟兰’嫁接‘5C’‘5BB’‘SO4’的主干粗度与‘马瑟兰’自根无显著差异，而其余5种砧木降低‘马瑟兰’的主干粗度；8种砧木嫁接的‘马瑟兰’主梢粗度与自根无显著差异。以‘101-14M’‘110R’‘SO4’‘贝达’为砧木的‘马瑟兰’叶片净光合速率(Pn)与自根无显著差异，其余5种砧木嫁接的‘马瑟兰’Pn显著小于自根。以‘101-04M’为砧木的‘马瑟兰’果实总糖质量分数显著高于‘马瑟兰’自根，其余7种砧木嫁接组合的‘马瑟兰’果实总糖质量分数与自根无显著差异；8种砧木嫁接的‘马瑟兰’果实总酸质量分数与自根均无显著差异；以‘101-04M’‘3309C’‘5BB’‘贝达’为砧木显著提高‘马瑟兰’果皮中多酚质量分数；‘110R’‘3309C’‘贝达’为砧木显著提高‘马瑟兰’果皮单宁质量分数；‘101-14M’‘5BB’为砧木显著提高‘马瑟兰’果皮花青苷质量分数。‘马瑟兰’嫁接‘101-14M’‘110R’‘5C’‘SO4’的单株产量分别为2.62、2.80、2.90、2.84 kg，与自根(2.71 kg)无显著差异，以‘188-08’‘3309C’‘5BB’‘贝达’为砧木的‘马瑟兰’单株产量显著低于自根。

‘马瑟兰’；砧木；品质；生长；产量

采用优良的砧木进行嫁接栽培，不仅能够提高葡萄的生态抗逆性[1-3]和生物抗逆性[4-5]，还可以调控葡萄生长势、成熟期及营养吸收，从而影响葡萄的产量和品质[6-7]，对中国葡萄产业健康发展具有重要意义。葡萄嫁接栽培已成为世界各主要葡萄栽培生产国发展葡萄和葡萄酒产业的重要举措[8]。中国关于葡萄砧穗互作机理的研究起步较晚，关于葡萄砧木对接穗生长势、结果状况和产量的影响方面还缺乏系统的研究[9]。已有的报道证明，葡萄砧木对接穗的生长和结果特性等都有明显的影响，并且受到品种特性、地域条件、气候环境等多方面因素的影响[10-12]，因此，开展砧穗互作机理研究必须具有针对性。目前世界上常用的葡萄砧木主要来源于河岸葡萄(抗寒性强)、沙地葡萄(抗旱、生长势强)、冬葡萄(生长势较弱)这3个种，以及其作为亲本的杂交后代，本试验选择具有代表性的8种砧木，嫁接‘马瑟兰’组合成8种嫁接组合，研究8个砧木对‘马瑟兰’葡萄生长、光合作用、结果和品质的影响，为进一步研究葡萄砧穗互作机理提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验于2015年在河北昌黎县金士葡萄酒庄(39°78′ N，119°20′ E)进行。试验区土壤为砂壤土，0～40 cm土壤含有机质0.98 g·kg-1、全氮0.87 g·kg-1、速效磷54 g·kg-1、速效钾85 g·kg-1，排灌条件良好，管理水平较高。

1.2 试验材料与试验设计

试验品种为酿酒葡萄‘马瑟兰’(V.viniferaL. cv.‘Marselen’,M)。嫁接砧木分别为：冬葡萄×河岸葡萄杂交组合(V.berlandieri×V.riparia)的品种‘5BB’‘188-08’‘SO4’‘5C’，河岸葡萄×沙地葡萄杂交组合(V.riparia×V.rupestris)的品种‘3309C’‘101-14M’，冬葡萄×沙地葡萄杂交组合(V.berlandieri×V.rupestris)的品种‘110R’，河岸葡萄×美洲葡萄(V.riparia×V.labrusca)的品种‘贝达’。接穗与砧木组合成8个嫁接组合：M/188-08、M/5BB、M/SO4、M/5C、M/3309C、M/101-14M、M/110R、M/贝达，以‘马瑟兰’自根(M)为对照。

2011年定植，单行小区，每个小区50株，每处理3个小区，随机区组排列。株行距为0.8 m×2.5 m，南北行向，单臂篱架栽培，单干单臂水平龙干整形，短枝修剪，每株保留新梢数量基本一致。

1.3 指标测定

1.3.1 生长和结果情况调查 2015年10月20日，每行选取10株，每嫁接组合选取30株，利用游标卡尺测量嫁接口以上10 cm处主干粗度和主梢粗度。

1.3.2 光合作用参数测定 选取健康枝条第6～8片功能叶，采用LI-6400XT便携式光合仪(美国LI-COR公司生产)于晴天9:00-11:00测定光合参数，包括叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2摩尔分数(Ci)、蒸腾速率(Tr)。每行测定6株，每个处理测定18株。

1.3.3 果实品质测定 2015年10月7日果实成熟期，每行随机采集10个果穗，每处理采集30个果穗，利用天平直接称量穗质量、百粒质量；利用高效液相色谱法[13]测定果实中葡萄糖、果糖、蔗糖质量分数，以三者之和计算总糖质量分数；利用高效液相色谱法[14]测定果实中酒石酸、苹果酸、柠檬酸质量分数，以三者之和计算总酸质量分数。

1.3.4 果皮中酚类物质的测定 用福林酚法[15]测定果皮总酚质量分数，福林-单宁斯法[16]测定单宁质量分数，pH示差法[17]测定总花青素质量分数。

1.3.5 单株产量计算 根据调查单株结果数和平均穗质量计算单株产量。

1.4 数据分析

采用Excel 2003和SPASS 19.0统计软件进行数据处理和分析。图表中数据为“平均数±标准差”。

2 结果与分析

2.1 不同砧木对‘马瑟兰’生长势的影响

由图1可以看出，砧木对‘马瑟兰’植株的主干粗度和主梢粗度均有一定影响。其中以‘5C’‘5BB’‘SO4’为砧木的‘马瑟兰’主干粗与‘马瑟兰’自根无显著差异，其余5种砧木嫁接的‘马瑟兰’主干粗均显著小于自根。以‘SO4’和‘188-08’为砧木的‘马瑟兰’主梢粗(分别为13.63 mm、12.59 mm)大于自根(12.50 mm)。方差分析显示，8种砧木嫁接的‘马瑟兰’主梢粗均与自根无显著差异。

图柱上不同字母表示差异显著(P<0.05)。下同。 Different letters meant significant difference at 0.05 level,the same as bellow.

2.2 不同砧木对‘马瑟兰’光合作用的影响

由图2可以看出，砧木对‘马瑟兰’叶片光合作用有一定的影响。‘马瑟兰’自根的净光合速率(Pn)最高(18.64 μmol·m-2·s-1)，以‘188-08’为砧木的‘马瑟兰’Pn最小(13.52 μmol·m-2·s-1)，以‘101-14M’‘110R’‘SO4’‘贝达’为砧木的‘马瑟兰’叶片Pn与自根无显著差异，其余5种砧木嫁接的‘马瑟兰’Pn显著小于自根。‘188-08’和‘3309C’为砧木的‘马瑟兰’叶片气孔导度(Gs)(分别为0.31、0.29 μmol·m-2·s-1)显著大于自根(0.23 μmol·m-2·s-1)，其余6种砧木嫁接的‘马瑟兰’叶片Gs均与自根无显著差异。除‘马瑟兰’嫁接‘5BB’的植株叶片胞间CO2摩尔分数(Ci)显著低于自根外，其余均与自根无显著差异。以‘188-08’和‘3309C’为砧木的‘马瑟兰’叶片蒸腾速率(Tr)(分别为7.21、7.23 mmol·m-2·s-1)显著大于自根(5.87 mmol·m-2·s-1)，其余6种砧木嫁接的‘马瑟兰’叶片Tr均与自根无显著差异。

图2 8个砧木对‘马瑟兰’光合作用参数的影响

2.3 不同砧木对‘马瑟兰’果实品质的影响

8种砧木对‘马瑟兰’葡萄果实总糖质量分数、总酸质量分数影响不同(表1)。以‘101-04M’为砧木的‘马瑟兰’果实总糖质量分数最高为24.47%，显著高于‘马瑟兰’自根(23.17%)，其余7种砧木嫁接的‘马瑟兰’果实总糖质量分数与自根无显著差异。以‘SO4’为砧木的‘马瑟兰’果实总酸质量分数最高(1.05%)，以‘110R’为砧木的‘马瑟兰’果实总酸质量分数最低(0.98%)，方差分析显示，8种砧木嫁接的‘马瑟兰’果实总酸质量分数与自根之间无显著差异。

砧木对‘马瑟兰’果皮酚类物质质量分数也有显著影响(表1)。以‘101-04M’‘3309C’‘5BB’‘贝达’为砧木的‘马瑟兰’果皮总酚质量分数分别为34.44、37.27、33.70、32.87 mg·g-1，显著高于自根(25.59 mg·g-1)，其余4种砧木嫁接的‘马瑟兰’果皮总酚质量分数与自根无显著差异。以‘110R’‘3309C’‘贝达’为砧木的‘马瑟兰’果皮单宁质量分数分别为28.32、29.05、28.58 mg·g-1，显著高于自根(22.28 mg·g-1)，其他5种嫁接组合与自根之间无显著差异。以‘101-14M’和‘5BB’为砧木的‘马瑟兰’果皮花青苷质量分数显著高于自根，其他6种嫁接组合与自根之间无显著差异。

2.4 不同砧木对‘马瑟兰’葡萄产量因子的影响

由表2可以看出，砧木对‘马瑟兰’葡萄的单穗质量、百粒质量和单株产量有显著的影响。以‘110R’‘5C’为砧木的‘马瑟兰’单穗质量(分别为231.24、225.21 g)显著大于自根(214.90 g)，而以‘5BB’为砧木嫁接的‘马瑟兰’单穗质量(186.14 g)显著小于自根。8种砧木嫁接的‘马瑟兰’百粒质量与自根无显著差异。‘马瑟兰’嫁接‘101-14M’‘110R’‘5C’‘SO4’的单株产量分别为2.62、2.80、2.90、2.84 kg，与自根(2.71 kg)无显著差异，以‘188-08’‘3309C’‘5BB’‘贝达’为砧木的‘马瑟兰’单株产量显著低于自根。

表1 8个砧木对‘马瑟兰’果实品质的影响

注：同一列同一指标中不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。

Note:Values followed by different lowercase letters in the same column are significantly different at the 0.05 probability level. The same as bellow.

表2 8个砧木对‘马瑟兰’葡萄穗质量、粒质量和产量的影响

3 结论与讨论

砧木对葡萄生长和结果的影响受砧木和接穗品种的相互作用[10]，由于不同砧木对逆境的适应性不同，砧木对接穗品种的影响也不同。本试验中，以冬葡萄×河岸葡萄杂交组合的品种‘5C’‘5BB’‘SO4’为砧木的‘马瑟兰’主干粗度与自根无显著差异，而其余5种砧木嫁接的‘马瑟兰’主干粗均小于‘马瑟兰’自根，说明‘5C’‘5BB’‘SO4’为砧木在一定程度上有利于增强树势，这可能与这3个品种具有较强大的根系有关，笔者前期在赤霞珠上的研究也得到相似的结果，认为‘5C’‘5BB’能够显著增加‘赤霞珠’的生长势[18]。因此，在土壤相对比较贫瘠或干旱的地区选择这样的砧木有可能起到增强树势的作用。‘5C’‘5BB’‘SO4’嫁接其他品种是否也能同样表现出增强树势的作用，将在进一步的试验中探讨。本试验发现，‘101-14M’‘110R’‘SO4’‘贝达’嫁接的‘马瑟兰’叶片净光合速率与自根无显著差异，而其他5个砧木在一定程度上都降低了净光合速率。

酿酒葡萄的品质，包括含糖量、含酸量、酚类物质质量分数等。葡萄果实中糖的成分多少，是制约发酵后葡萄酒的酒精度的要素；在葡萄酒中，酸除了平衡口感外，还具有抗氧化，并在口感上平衡酒精，对葡萄酒的贮藏也有一定作用；而葡萄酒中的单宁、花青苷等酚类物质更是葡萄酒的灵魂，决定了葡萄酒的涩味、收敛感和色泽。因此酿酒葡萄的品质极显著影响葡萄酒的品质。前人的研究结果已经证明，砧木对酿酒葡萄的品质具有一定的影响。Hale等[19]报道砧木‘Salt Creek’具有增加‘西拉’酒葡萄产量和提高品质的作用。Reynolds等[20]认为‘3309C’‘5BB’‘SO4’和‘5C’砧木可以提高酒葡萄可溶性固形物质量分数，而对pH没有影响，Gary等[21]认为‘Chardonel’嫁接‘5BB’和‘110R’后果实pH降低，而‘西拉’嫁接‘Dog Ridge’后果实的pH升高。本试验中，以‘101-14M’为砧木的‘马瑟兰’果实总糖质量分数显著高于自根，这可能与‘101-14M’具有促进果实早熟有关；而本试验发现，8种砧木对‘马瑟兰’果实总酸质量分数无显著影响，这一结果与笔者在‘赤霞珠’嫁接组合上的研究有一定差异[18]。砧木对‘马瑟兰’果皮中酚类物质的质量分数也有显著的影响，以‘101-04M’‘3309C’‘5BB’‘贝达’为砧木的‘马瑟兰’果皮总酚质量分数显著高于自根；以‘110R’‘3309C’‘贝达’为砧木的‘马瑟兰’果皮单宁质量分数显著高于自根；而以‘101-14M’和‘5BB’为砧木的‘马瑟兰’果皮花青苷质量分数显著高于自根，这些研究结果与笔者在‘赤霞珠’不同嫁接组合的研究结论也有一定不同[18]，这也在一定程度上说明砧木对接穗的影响受砧木和接穗品种的共同作用，不能单从砧木和嫁接品种自身的生长特性来判断砧木对接穗品种的影响。

本试验初步认为，砧木对接穗的影响不仅与砧木自身的特性有关，而且与接穗品种有关，在后续的试验中，将继续进行多品种的嫁接栽培研究。针对河北昌黎产区的气候环境条件，结合酿酒葡萄对果实品质的要求，建议以‘101-04M’‘3309C’‘5BB’作为‘马瑟兰’葡萄嫁接砧木进行进一步推广试验。砧木与接穗的相互影响是一个相对复杂的过程，到目前为止，关于砧穗组合的互作机理尚不明确，后续试验将从砧木对矿质营养元素的吸收、运输和利用等方面进一步揭示砧木对接穗影响的作用机理。

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(责任编辑：潘学燕 Responsible editor:PAN Xueyan)

遗传距离

1910年，Morgen TH提出假设：假定沿染色体长度上交换的发生具有同等的几率，那么两个基因位点间的距离可以决定减数分裂过程中发生重组染色体的发生率，即重组分数。重组分数的数值将随着两位点间距离的增大而增大。它是构建物理遗传图谱的基础，也是利用连锁分析将基因序列从染色体上搜寻出来的位置克隆法的基础。人们规定同一染色体上两个位点间在一百次减数分裂发生一次重组的机会时，即Q=1/100时定义两位点间的相对距离为一个cM(centimorgan)。人类基因组平均遗传长度为3 300 cM，而DNA的平均物理长度为30亿对。 染色体上各基因之间的交换率，即发生交换的百分比，是不同的。基因之间的距离不同，两个基因靠的越近，其间染色体交叉的机会就越少，因而基因的交换率越小，反之，交换率就越大。基因的交换率反映了两基因之间的相对距离。根据基因在染色体上有直线排列的规律，把每条染色体上的基因排列顺序(连锁群)制成图称为遗传学图(genetic map)，亦称基因连锁图(gene-linkage map )。

Effects of Eight Rootstocks on the Growth and Berry Quality ofVitisviniferacv. ‘Marselen’ Grapevine in Changli Zone,Hebei Province,China

LI Minmin,YUAN Junwei,LIU Changjiang,HAN Bin,SUN Yan, YIN Yonggang,GUO Zijuan and ZHAO Shengjian

(Changli Rearch Institute of Fruit Trees,Hebei Academy of Agricultural and Forestry Sciences,Changli Hebei 066600,China)

The ‘Marselen’ was grafted onto eight rootstocks ‘101-14M’‘110R’‘188-08’‘3309C’‘5BB’‘5C’‘SO4’ and ‘Beta’,with the own-rooted vines as control,to investigate the effects of different rootstocks on the growth,photosynthetic rate,fruit quality and yield of ‘Marselen’ in Changli zone,Hebei province,China. The results showed that,compared with own-rooted vines, rootstocks of ‘101-14M’‘110R’‘188-08’‘3309C’,and ‘Beta’ decreased the trunk diameter of ‘Marselen’ grapevines,but no remarkable difference in the one-year-old shoot diameter was detected between eight ‘Marselen’/rootstock combinations and ‘Marselen’ own-rooted vines. The rootstocks of ‘188-08’‘3309C’‘5BB’ and ‘5C’ obviously decreasedPnof ‘Marselen’ leaf,but no remarkable difference was detected when ‘Marselen’ was grafted onto ‘101-14M’‘110R’‘SO4’‘Beta’rootstocks. ‘101-14M’ rootstock significantly increased berry total sugar mass fraction and the other seven rootstocks have no significant different in berry total sugar mass fraction compared with ‘Marselen’ own-rooted vines. Compared with ‘Marselen’ own-rooted vines,eight rootstocks grafted on ‘Marselen’ have no significant different in berry total acids mass fraction . Compared with ‘Marselen’ own-rooted vines,the rootstock ‘101-14M’‘3309C’ and ‘5BB’ significantly raised grape skin phenols mass fraction ,and ‘110R’‘3309C’ and ‘Beta’ as rootstock significantly raised grape skin anthocyanins mass fraction ,rootstock ‘101-14M’ and ‘5BB’ significantly increased tannin mass fraction in grape skin. ‘Marselen’ grafted onto ‘188-08’‘3309C’‘110R’‘5BB’ and ‘Beta’ obviously produced lower yield per vine than own-rooted vines.

‘Marselen’ grapevine; Rootstock; Berry quality; Growth; Yield

LI Minmin,male,master. Research area: physiology of grape cultivation. E-mail: meimuwenzi@163.com

ZHAO Shengjian,male,master supervisor,researcher. Research area: grape breeding. E-mail: tablegrape@163.com

日期：2017-05-22

2016-07-29

2016-08-25

现代农业产业技术体系建设专项(CARS-30)。 第一作者：李敏敏，男，硕士，研究方向为葡萄栽培生理。E-mail：meimuwenzi@163.com

赵胜建，男，硕士生导师，研究员，研究方向为葡萄育种。E-mail：tablegrape@163.com

S663.1

A

1004-1389(2017)05-0745-07

网络出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20170522.0857.026.html

Received 2016-07-29 Returned 2016-08-25

Foundation item Project for Construction of Modern Agricultural Industry Technology System(No.CARS-30).