云南葡萄屬野生種植物種質(zhì)現(xiàn)狀及開發(fā)利用建議①

張永輝 趙瓊玲 郭淑萍 李佛蓮 金 杰 姜建福

(1中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所河南鄭州450009;2云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所元謀干熱河谷植物園云南元謀651300)

隨著中國葡萄種植區(qū)的南移，云南省成為中國葡萄的主要種植區(qū)之一。截止2015年底，全省葡萄栽培總面積約3.63萬hm2，其中鮮食葡萄超過3.17 萬 hm2，釀酒葡萄 0.47 萬余 hm2［1］，栽培面積為全國第7位，產(chǎn)量為第5位。云南葡萄的生產(chǎn)僅次于梨和香蕉，是云南省高原特色農(nóng)業(yè)中的重要經(jīng)濟(jì)作物之一。云南干熱區(qū)主要種植的鮮食葡萄占全省葡萄種植面積的80%以上，約2.97萬hm2，主要分布在金沙江和紅河流域的低熱河谷區(qū)。上述地區(qū)所種植的葡萄大多采用促早栽培技術(shù)，即在10月中旬到11月中旬進(jìn)行修剪，翌年3月底到6月初上市，早熟、優(yōu)質(zhì)的紅地球葡萄每公頃產(chǎn)值達(dá)30萬元以上，種植效益非?？捎^。在云南干熱河谷區(qū)葡萄促早栽培生產(chǎn)過程中，由于花期與低溫期同期（12月至翌年1月），溫度通常低于15℃，非常不利于葡萄開花期營養(yǎng)積累，使葡萄容易出現(xiàn)成花逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象，大小年現(xiàn)象突出，從而使得葡農(nóng)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)增大，葡萄出現(xiàn)生產(chǎn)效益低的缺陷。同時(shí)由于著色、成熟與高溫同期（4月底到6月底），高溫使得有機(jī)質(zhì)積累差、著色困難，難以生產(chǎn)出商品性好的葡萄。花期低溫限制和著色期高溫障礙已成為限制云南葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸［2］。野生葡萄經(jīng)過漫長的自然選擇與種群間基因的不斷交流演變，具有很強(qiáng)的抗逆性和適應(yīng)性，是十分珍貴的種質(zhì)資源，是拓寬栽培葡萄遺傳基礎(chǔ)的重要種質(zhì)資源庫［3］。通過直接利用、育種、砧木開發(fā)、優(yōu)異基因挖掘等豐富云南葡萄品種結(jié)構(gòu)和抗性，對(duì)于解決云南葡萄產(chǎn)業(yè)中的低溫限制和高溫障礙具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本研究從種類、分布、保護(hù)和利用多角度對(duì)云南省葡萄屬野生種植物的現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，并通過介紹其它省份開發(fā)利用情況，以期對(duì)云南省野生葡萄種質(zhì)資源開發(fā)利用提供參考。

1 云南野生葡萄種質(zhì)資源現(xiàn)狀

1.1 云南野生葡萄的種類

云南是中國葡萄屬植物的重要分布區(qū)之一，已知葡萄種類15種、1變種［4］，包括刺葡萄、瘤枝葡萄（變種）、鳳慶葡萄、葛藟葡萄、河口葡萄、樺葉葡萄、毛葡萄、美麗葡萄、勐海葡萄、蒙自葡萄、綿毛葡萄、網(wǎng)脈葡萄、小果葡萄、小葉葡萄、蘡薁葡萄、云南葡萄［5-8］。其中，蒙自葡萄、鳳慶葡萄、河口葡萄、勐海葡萄、綿毛葡萄、云南葡萄等5個(gè)種分布少，生存狀態(tài)瀕危［4］。因此，云南野生葡萄的保護(hù)在中國葡萄屬植物保護(hù)中有至關(guān)重要的地位。近幾年對(duì)云南省15個(gè)州市50個(gè)縣調(diào)查當(dāng)中僅收集到葡萄屬的6個(gè)種，包括毛葡萄、蘡薁葡萄、刺葡萄、樺葉葡萄、美麗葡萄和云南葡萄，占文獻(xiàn)記載的40%，而且，除云南葡萄外均為常見種［9］。因此，摸清云南野生葡萄本底，掌握云南野生葡萄的地理分布和瀕危程度，收集云南野生葡萄種質(zhì)資源，并對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，進(jìn)一步充分挖掘優(yōu)異基因并進(jìn)一步利用，對(duì)于篩選利用抗性資源，提高本省葡萄產(chǎn)業(yè)水平具有重要意義。

1.2 云南野生葡萄的分布情況

云南各州均有野生葡萄分布，分布在海拔150～2 500 m的江邊、溝邊、灌叢、常綠與落葉混交林、潮濕熱帶林、山谷路旁和斜坡樹林［9］。其中，葛藟葡萄、樺葉葡萄、毛葡萄、美麗葡萄、蘡薁葡萄分布較廣；刺葡萄、瘤枝葡萄（變種）、綿毛葡萄、網(wǎng)脈葡萄、小葉葡萄和云南葡萄分布狹窄；鳳慶葡萄、河口葡萄、勐海葡萄、蒙自葡萄和小果葡萄程孤點(diǎn)分布［5-8］（表1）。

1.3 云南野生葡萄屬植物保護(hù)現(xiàn)狀

以前只對(duì)云南野生葡萄屬植物開展了調(diào)查和標(biāo)本的收集，對(duì)于其保護(hù)工作開展較少。2012～2013年云南大學(xué)楊明摯課題組收集到葡萄屬的毛葡萄、蘡薁葡萄、樺葉葡萄、美麗葡萄、云南葡萄、刺葡萄6個(gè)野生種的30多個(gè)生態(tài)型野生葡萄資源，保存在云南省丘北縣［9］，收集的云南葡萄屬野生種數(shù)量占文獻(xiàn)記載的40%。云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所收集了毛葡萄的3個(gè)生態(tài)型［10］，保存在單位內(nèi)的葡萄種質(zhì)資源圃。云南野生葡萄屬植物目前大多沒有進(jìn)行有效的保護(hù)，保護(hù)現(xiàn)狀令人堪憂。隨著云南省“城鎮(zhèn)上山、工業(yè)項(xiàng)目上山”等城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略的實(shí)施，近幾年調(diào)查中收集到的葡萄資源越來越少。針對(duì)上述情況，云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所在農(nóng)業(yè)部果樹育種技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金的資助下，開展“云南珍稀、瀕危葡萄種質(zhì)資源的收集、保存與鑒定”項(xiàng)目。通過項(xiàng)目的實(shí)施，初步掌握了云南省葡萄屬植物地理分布現(xiàn)狀、保護(hù)程度、種群豐富度和瀕危程度，對(duì)云南葡萄屬種質(zhì)資源的保護(hù)、研究和利用具有重要的參考意義，同時(shí)為云南葡萄學(xué)科建設(shè)和葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供一定程度的支持。

1.4 其他省份及云南野生葡萄屬植物利用情況

野生葡萄種質(zhì)資源為發(fā)展葡萄產(chǎn)業(yè)提供了較為豐富且重要的信息，中國對(duì)刺葡萄、山葡萄和毛葡萄3種野生葡萄種質(zhì)資源的研究和利用較多，科研人員從資源收集、種質(zhì)評(píng)價(jià)、分類、品種選育、抗性研究、生物技術(shù)等方面進(jìn)行較為系統(tǒng)的研究，形成了相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。其中，刺葡萄在湖南省的栽培面積6 800 hm2，產(chǎn)量達(dá)到25.5萬t，用于鮮食的占99.84%，用于釀酒、制汁等僅占0.16%，隨著近年來的不斷研究，刺葡萄由直接鮮食開始向釀制刺葡萄酒、加工刺葡萄汁和保健品的方向發(fā)展［11］。山葡萄作為中國較有特色的種質(zhì)資源，其抗寒、抗病、典型性等特征受到人們的廣泛關(guān)注。其在東北三省和內(nèi)蒙古等地栽培面積達(dá)到1.1萬hm2，平均每公頃產(chǎn)量達(dá)到1.17萬kg，給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民帶來2億元左右的純收益，是種植玉米等糧食作物收益的3～5倍，同時(shí)當(dāng)年釀造的山葡萄酒給社會(huì)創(chuàng)造收益18億元左右，已經(jīng)成為當(dāng)?shù)刂匾慕?jīng)濟(jì)作物［12］。毛葡萄在廣西的生產(chǎn)面積已達(dá)5 800 hm2，產(chǎn)量2 100 t。人工栽培速生早結(jié)果，一般種后2年投產(chǎn)，第3年豐產(chǎn)，每公頃產(chǎn)量15～22.5 t，產(chǎn)值2 000～3 000元。在石山地區(qū)利用山弄、山腳的荒坡地種植，不用搭架種3年后也可以投產(chǎn)，不但增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入，還可以綠化覆蓋裸露的石山荒地，有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境［13］。毛葡萄在云南用來作為育種材料，選育出了‘云葡1號(hào)’［14］、‘云葡2 號(hào)’［15］等葡萄品種，可用作抗旱砧木和庭院綠化，云南野生葡萄的開發(fā)利用較為滯后。其他地區(qū)因地制宜地開發(fā)利用野生葡萄資源已成為貧困山區(qū)農(nóng)民脫貧致富的主要途徑之一［16］。如何將云南省野生葡萄資源優(yōu)勢(shì)，轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，將成云南葡萄科技工作者今后努力的方向。

表1 云南葡萄野生種的分布特征

2 云南野生葡萄種質(zhì)資源開發(fā)情況

2.1 釀酒利用

近年來，云南省葡萄與葡萄酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，已具有一定規(guī)模。云南省釀酒葡萄品種主要有玫瑰蜜、赤霞珠、梅鹿輒、霞多麗、煙73、法國野等，主要種植區(qū)有彌勒、德欽、永仁、丘北、富民、東川、陸良、賓川等。云南高原葡萄酒有限公司的“云南紅”以特有的品質(zhì)取得了廣大消費(fèi)者的好評(píng)，“云南紅”有力推動(dòng)了彌勒地區(qū)葡萄業(yè)的迅猛發(fā)展，帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的增長和發(fā)展，優(yōu)化了當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)［17］。但云南省釀酒葡萄及產(chǎn)品缺乏個(gè)性與特點(diǎn)，使得產(chǎn)區(qū)、企業(yè)缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力。

初步研究表明，云南毛葡萄酒總酚和原花青素含量較高，具有很高的抗氧化性，具備開發(fā)優(yōu)質(zhì)葡萄酒的潛質(zhì)［18］。同時(shí)，我們需要尊重自然、順應(yīng)自然，充分開發(fā)和利用豐富的本土野生葡萄資源，釀造有個(gè)性的產(chǎn)品，提高產(chǎn)區(qū)、企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

2.2 云南野生葡萄品種選育

毛葡萄在云南用來作為育種材料，已選育出了‘云葡1號(hào)’、‘云葡2號(hào)’2個(gè)葡萄品種。這2個(gè)品種均以云南野生毛葡萄為母本，以‘無核白雞心’為父本雜交育成。其中，‘云葡1號(hào)’可用做釀造的紅葡萄酒，但顏色較淺、偏酸?？稍诟珊瞪儆甑貐^(qū)作抗旱砧木和庭院綠化栽培［14］?！破?號(hào)’具有耐旱性強(qiáng)，長勢(shì)特旺盛，節(jié)間較長，扦插容易成活，作砧木嫁接其它品種成活率高等特點(diǎn)，是干旱地區(qū)理想的耐旱砧木品種［15］。

3 云南野生葡萄種質(zhì)資源開發(fā)利用建議

3.1 系統(tǒng)開展云南野生葡萄種質(zhì)資源的調(diào)查與收集保存

按照標(biāo)本館、數(shù)據(jù)庫及文獻(xiàn)的記載，規(guī)劃調(diào)查區(qū)域和路線，系統(tǒng)調(diào)查云南葡萄屬野生植物分布情況。調(diào)查過程中，通過咨詢各地農(nóng)業(yè)部門和上山放牧村民，對(duì)發(fā)現(xiàn)的野生葡萄屬植物進(jìn)行系統(tǒng)收集。對(duì)于一些珍稀、瀕危種類，結(jié)合自然保護(hù)區(qū)建設(shè)，建立原地保護(hù)區(qū)。并通過建議提升保護(hù)等級(jí)，列入國家級(jí)保護(hù)名錄，開展保護(hù)研究等措施加強(qiáng)保護(hù)。同時(shí)，引種建立云南野生葡萄屬植物種質(zhì)資源圃，并將所收集資源引種至國家果樹種質(zhì)鄭州葡萄圃中備份保存，以確保種質(zhì)資源的安全。

3.2 云南野生葡萄種質(zhì)資源的鑒定評(píng)價(jià)

對(duì)收集到的野生葡萄屬植物種質(zhì)資源進(jìn)行系統(tǒng)鑒定，確定所收集野生葡萄植物的種類和分類地位。同時(shí)，結(jié)合文獻(xiàn)記載及實(shí)地收集情況，完善云南野生葡萄屬植物資源的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。從物候期、植物學(xué)性狀、生物學(xué)特性、果實(shí)性狀、抗逆性、抗病蟲害等指標(biāo)，對(duì)云南野生葡萄屬植物種質(zhì)資源進(jìn)行系統(tǒng)性評(píng)價(jià)。全面掌握所收集的云南葡萄屬野生植物的特性。為直接利用、加工利用、雜交育種、基因挖掘和系統(tǒng)進(jìn)化研究提供有效的支撐。

3.3 優(yōu)異云南野生葡萄種質(zhì)資源的利用

依據(jù)對(duì)野生葡萄屬植物種質(zhì)資源評(píng)價(jià)獲得的數(shù)據(jù)，從直接利用、育種、優(yōu)異基因挖掘等方面開展工作，選育適合云南省各個(gè)產(chǎn)區(qū)和不同氣候類型下的抗逆、優(yōu)質(zhì)葡萄新品種，引導(dǎo)品種的更新和區(qū)域化布局，促進(jìn)本地區(qū)葡萄產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，開展以野生葡萄為砧木的砧木與接穗組合試驗(yàn)，利用原生的野生葡萄優(yōu)勢(shì)，篩選適于不同土壤及氣候類型的砧穗組合，降低葡萄在喀斯特山區(qū)、石漠化區(qū)、邊遠(yuǎn)山區(qū)和貧困地區(qū)的種植成本和難度［19］，拓展葡萄種植區(qū)，為產(chǎn)業(yè)扶貧提供新的支撐點(diǎn)。