中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (10): 1994-2007.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.10.011
曹雄军1(), 王博2, 韩佳宇1, 廖永峰3, 谢蜀豫1, 白扬3, 黄小云3, 陆丽3, 黄秋秘1, 江春分1, 盘丰平1, 白先进1(
)
收稿日期:
2024-12-20
接受日期:
2025-01-21
出版日期:
2025-05-16
发布日期:
2025-05-21
通信作者:
联系方式:
曹雄军,E-mail:cxj4310@126.com。
基金资助:
CAO XiongJun1(), WANG Bo2, HAN JiaYu1, LIAO YongFeng3, XIE ShuYu1, BAI Yang3, HUANG XiaoYun3, LU Li3, HUANG QiuMi1, JIANG ChunFen1, PAN FengPing1, BAI XianJin1(
)
Received:
2024-12-20
Accepted:
2025-01-21
Published:
2025-05-16
Online:
2025-05-21
摘要:
【目的】葡萄(Vitis vinifera)在热区具有重要的经济价值,但高温气候对其光合效率、果实产量与品质形成了严峻挑战。与此同时,这种高温环境也为培育兼具高光效与耐热特性的葡萄品种提供了天然筛选条件。深入探究热区高温对葡萄光合效率的影响,分析热区高温条件下开展高光效育种的可行性,并利用光合参数早期筛选高光效、耐热且果实品质优良的杂交后代,为热区葡萄高光效育种提供科学依据与实践支撑。【方法】以‘阳光玫瑰’等187份种质资源及5个杂交组合后代的683株葡萄为试验材料,测定净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、耐热性(Fv/Fm、PIabs、ETo/CSm和WK)和果实可溶性固形物(Brix)含量,分析杂交后代的光合效率分布特性与耐热表现,筛选具有高光效和耐热性的优良株系。【结果】高温胁迫显著抑制葡萄光合效率,40 ℃时,净光合速率降幅最高可达30.28%。然而,与在较温和环境下形成的第一茬夏果叶片相比,在高温环境下发育形成的第二茬冬果叶片具有更高的光合效率和光合稳定性,表明热区高温气候条件为挖掘高光效潜力提供了独特环境。杂交后代群体的净光合速率等光合效率指标呈正态分布特性,表明葡萄可通过高光效育种逐代选择,提高整体光合水平。筛选出5个高光效优良株系,其中,21A-7-297的净光合速率(24.88 µmol·m-2·s-1)较亲本‘阳光玫瑰’高26.42%,果实Brix达22.03,提高15.34%。耐热性分析表明,21A-7-297和21A-7-145在47 ℃高温胁迫下的最大光化学效率(Fv/Fm)分别为0.61和0.62,显著优于亲本‘瑞都红玉’(0.44),表现出更强的高温适应能力。【结论】揭示了热区高温对葡萄光合效率的影响,并利用光合参数及耐热性指标进行早期筛选,在杂交后代群体中快速获得兼具高光效、耐热性与优良品质的株系,证实了热区葡萄高光效育种的可行性和有效性。未来可在深入解析高光效机制的基础上,进一步优化高光效育种策略。
曹雄军, 王博, 韩佳宇, 廖永峰, 谢蜀豫, 白扬, 黄小云, 陆丽, 黄秋秘, 江春分, 盘丰平, 白先进. 热区葡萄高光效育种研究与实践[J]. 中国农业科学, 2025, 58(10): 1994-2007.
CAO XiongJun, WANG Bo, HAN JiaYu, LIAO YongFeng, XIE ShuYu, BAI Yang, HUANG XiaoYun, LU Li, HUANG QiuMi, JIANG ChunFen, PAN FengPing, BAI XianJin. Research and Practice on High Photosynthetic Efficiency Breeding of Grapes in Hot Climate Regions[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(10): 1994-2007.
表1
杂交组合及后代数量"
序号 No. | 亲本组合 Parent combination | 杂交后代数量(株) Number of hybrid offspring (plants) | 杂交后代编号 Hybrid offspring code |
---|---|---|---|
1 | 阳光玫瑰×瑞都红玉 Shine Muscat×Ruiduhongyu | 158 | 21A-7-n |
2 | 阳光玫瑰×克瑞森 Shine Muscat×Crimson seedless | 268 | 21A-3-n |
3 | 阳光玫瑰×玉波2号 Shine Muscat×Yubo2 | 81 | 21A-5-n |
4 | 阳光玫瑰×优系T Shine Muscat× Elite plant T | 109 | 21A-1-n |
5 | 瑞都红玉×克瑞森 Ruiduhongyu×Crimson seedless | 67 | 21A-87-n |
表2
温度对葡萄夏果和冬果净光合速率的影响"
品种 Variety | 生产季节 Growing season | Pnmax (µmol·m-2·s-1) | Topt (℃) | TPn₉₀ (℃) | Δ35 ℃ (%) | Δ40 ℃ (%) |
---|---|---|---|---|---|---|
阳光玫瑰 Shine Muscat | 夏果 Summer fruit | 19.24±1.21b | 26.11±0.48c | 16.06-36.24 | 7.50±0.83b | 18.84±0.78b |
冬果 Winter fruit | 26.20±0.95a | 27.81±0.51b | 20.58-37.54 | 5.90±0.53c | 14.84±1.68b | |
巨峰 Kyoho | 夏果 Summer fruit | 12.94±2.25c | 27.97±0.68b | 20.38-35.10 | 9.68±0.47a | 30.28±4.11a |
冬果 Winter fruit | 19.85±1.86b | 29.78±1.15a | 19.94-37.76 | 3.99±1.26d | 17.53±2.20b |
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