在葡萄生长发育过程中,常常面临干旱、盐、热及冷胁迫等非生物胁迫影响。其中,干旱胁迫是抑制葡萄营养生长与生殖生长最重要的非生物胁迫之一。尽管葡萄属于较为耐旱的果树作物,但我国主要葡萄栽培区域约一半地区属于干旱及半干旱气候,在这些地区干旱胁迫往往威胁到葡萄的正常生长,是制约葡萄产业发展的主要因素之一。为了保障我国葡萄的健康发展,目前,针对干旱胁迫对葡萄影响的研究、合理灌溉制度的制定、抗旱品种的选育已成为近年来的研究热点。介于干旱胁迫对葡萄较为广泛的影响,为了应对干旱胁迫,葡萄进化出了一系列调控机制来平衡干旱胁迫带来的影响,本文首先从葡萄耗水规律分析了葡萄不同生育期对水分的需求程度,其次,分析干旱胁迫对光合作用、渗透调节、活性氧调节的影响,从生理角度探讨了干旱胁迫对葡萄主要理化指标的影响,且通过对干旱胁迫下对葡萄果实的品质与产量进行分析,综述了干旱胁迫对葡萄果实品质的影响。并对如何合理利用干旱胁迫提升葡萄品质等问题,以及进一步研究葡萄响应干旱胁迫的分子机制进行了展望。

[目的]研究不同覆盖处理对媚丽葡萄果实品质与土壤理化性质的影响,为改善陕西关中地区葡萄品质,改进葡萄园栽培管理措施提供理论依据。[方法]于2019年3月,以酿酒葡萄媚丽(Vitis vinifera cv.Meili)为试材,采用塑料地膜(PF)、可降解液态地膜(LF)、碎枝条(GB)对葡萄进行行内覆盖处理,以清耕为对照(CK),在成熟期采集果实和行内表层(0～20 cm)土壤,测定不同处理的果粒横纵径、百粒质量和可溶性固形物、还原糖、可滴定酸、酚类物质(总酚、总花色苷、总黄烷-3-醇、总类黄酮、总单宁)含量与成熟系数(M,还原糖含量与可滴定酸含量的比值)及表层土壤的理化性质,对各处理葡萄果实品质和土壤理化性质进行主成分分析与聚类分析。[结果]PF、LF、GB处理与CK的果粒横纵径、百粒质量和可溶性固形物、还原糖、可滴定酸含量存在明显差异。与CK相比,各覆盖处理(PF、LF、GB)不仅能够提高果实的成熟系数以及葡萄皮中的总花色苷和总类黄酮含量与葡萄籽中总酚、总黄烷-3-醇和总类黄酮含量,显著降低葡萄籽中单宁含量,而且还可以显著提高土壤全氮、全磷含量及pH值,而对全钾、速效磷、全碳和有机质含量无显著影响,其中以GB处理效果总体最优。主成分分析(PCA)结果显示,特征值>1的2个主成分PC1(87.44%)和PC2(11.81%)的累积贡献率为99.25%,说明这2个主成分能充分反映原始数据的大部分信息,可以达到降维的目的;PF、LF、GB、CK处理可以明显区分开,表明4个处理之间均有显著差异。聚类分析结果显示,不同覆盖处理葡萄的品质指标和土壤理化性质指标可以分为5类,覆盖方式可分为4类,其中GB处理得分高于其他处理。[结论]地表覆盖处理可以有效改善陕西关中地区葡萄园土壤的理化性质,提高葡萄果实的品质,而枝条粉碎还田是最好的覆盖方式之一。

为了探讨外源Ca2+对葡萄抗旱生理指标的影响,为Ca2+在葡萄耐旱生产中的应用提供参考依据,以盆栽酿酒葡萄黑比诺幼苗为试材,在水分胁迫条件下,用0.5,1.0和1.5 mmol/L CaCl2喷施黑比诺葡萄幼苗,以喷清水作为对照,研究水分胁迫下外源Ca2+对葡萄幼苗主要抗旱生理指标的影响。结果表明,与对照相比,CaCl2处理能够提高葡萄叶片可溶性糖含量、过氧化物酶(POD)及超氧化物歧化酶(SOD)活性,减缓叶绿素的分解,降低MDA含量。在整个水分胁迫期间,可溶性糖含量平均比对照提高46.4%~60.1%,SOD活性提高18.4%~66.6%,POD活性提高1.5%~2.5%,叶绿素a含量提高...

【目的】研究高温胁迫对葡萄生理指标和超显微结构的影响,探讨葡萄在高温胁迫下的生理响应机制。【方法】以一年生欧亚种‘赤霞珠’和刺葡萄‘君子1号’扦插苗为试验材料,在35℃、40℃和45℃植物培养箱中连续处理48 h,以25℃培养的植株作为对照,检测葡萄叶片的相对电导率、相对含水量、叶绿素总量、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)/超氧阴离子/过氧化氢含量、叶绿素荧光参数和光合参数,并通过扫描电镜和透射电镜对气孔形态和叶绿体结构进行观察。【结果】在35℃和40℃高温处理后,‘赤霞珠’和‘君子1号’的植株形态、相对电导率、相对含水量、叶绿素总量、叶绿素荧光参数均无显著变化,但净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)显著降低;在45℃高温处理后,‘赤霞珠’和‘君子1号’号均出现胁迫症状,相对电导率显著增加,相对含水量、叶绿素总量、Fv/Fm、ΦPSⅡ、Pn、Tr和Gs显著降低,且‘君子1号’各参数的变化幅度大于‘赤霞珠’。随着处理温度的升高,葡萄叶片中丙二醛/超氧阴离子/过氧化氢含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性不断增加,而过氧化氢酶(CAT)在中度高温胁迫下活性最高,且‘赤霞珠’SOD和CAT活性的增加幅度大于‘君子1号’。扫描电镜观察发现,常温下‘赤霞珠’的气孔密度大于‘君子1号’,在高温处理后葡萄叶片的气孔开张度减小,但气孔大小无显著变化。用透射电镜观察发现,高温处理使叶绿体的体积变大、形状变圆,叶绿体膜解体,出现大量巨型淀粉粒,并在‘君子1号’叶绿体上观察到大量嗜锇颗粒。【结论】‘赤霞珠’的气孔密度大,叶绿体结构稳定,高温处理后SOD和CAT活性大幅增加是其耐热性高的重要原因。

【目的】研究成熟期‘赤霞珠’葡萄的光合作用在高温胁迫下及恢复期间的变化,探讨葡萄光合作用抑制及恢复的机制。【方法】以‘赤霞珠’葡萄为试材,进行6d的高温(每日9:30—15:3040℃,其余时间30℃)处理,然后恢复1d。对照的温度每日6:30—18:30为30℃,其余时间20℃。恢复时的温度条件同对照的温度。测定高温处理前、处理过程中和恢复后葡萄叶片的气体交换参数和叶绿素荧光参数。【结果】每日40℃的高温处理后,葡萄叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、PSⅡ的实际光化学效率(ΦPSII)、光化学猝灭系数(qP)和单位面积有活性的反应中心的密度(RC/CSo)显著小于对照,细胞间隙二氧化...

以南方应用较广的葡萄砧木5BB、SO4、贝达、3309C和8B嫁接红地球葡萄,研究砧木对红地球葡萄生长与果实品质的影响.结果表明,红地球葡萄用5BB作砧,植株生长旺盛,萌芽率和结果率较高,果实品质好,硬度大,耐贮藏;用SO4作砧,红地球葡萄植株生长势中等,萌芽率和结果枝率均较高,果实硬度值最高,耐贮藏,果实品质好,风味好.

【目的】为了扩大盐渍化土壤的高效利用方式,提高葡萄在盐渍化土壤上的生长发育质量,探讨乙酸与葡萄酒对15%海水胁迫下葡萄叶片光抑制的影响,为盐渍化土壤葡萄栽培技术改良提供理论依据和技术参考。【方法】以一年生‘摩尔多瓦’葡萄(‘Moldova’)盆栽苗为试材,定植于直径为20 cm、高度为18 cm的塑料盆内,每盆土和基质的比例为1﹕1,置于日光温室内。培养条件为日均温在25℃左右,温室内透光率不低于自然光照强度的50%,其中最高光强在800μmol·m~(-2)·s~(-1),相对湿度在40%—60%,正常肥水管理至8—10片完全展开叶时,进行海水和外源乙酸处理。进行15%海水浇灌的同时,分别浇灌30 mmol·L~(-1)乙酸、2%葡萄酒,以浇灌清水为对照,每个处理重复5盆,各处理均浇灌3次,每隔2 d浇灌一次,浇灌量为基质持水量的2倍,约1/3的溶液流出,每次浇灌后第2天测定叶绿素荧光指标,处理到第10天后,解析植株取样分析二者对海水胁迫下丙二醛(MDA)含量、叶绿素含量以及根系活力的影响。【结果】15%海水灌溉显著增加了葡萄各器官的MDA含量,显著降低了葡萄叶片叶绿素含量和根系活力,其中,与清水对照相比,根、茎、叶中MDA含量分别提高了1.10、0.27、0.41倍,叶绿素含量降低了18.5%,根系活力降低了41.9%,而浇灌30 mmol·L~(-1)乙酸及2%葡萄酒处理显著降低了葡萄各器官中的MDA含量,其中,浇灌乙酸处理的根、茎、叶中MDA含量比海水胁迫分别降低了29.3%、20.6%、15.8%;浇灌葡萄酒处理的根、茎、叶中MDA含量分别比海水胁迫的降低了29.4%、20.2%、25.2%。浇灌乙酸及葡萄酒处理显著提高了葡萄叶片的叶绿素含量和根系活力,其中,根系活力分别比海水胁迫处理的显著提高了68.4%和56.9%,叶绿素含量则分别提高了18.8%和20.3%。叶绿素荧光分析表明,15%海水灌溉导致叶片光系统II(PSII)最大光化学效率(F_v/F_m)及最大光氧化P700(P_m)明显下降,其中第3、6、9天的P_m分别比对照下降了5.0%、9.6%、13.0%,光化学淬灭系数(qP)和PSII实际光化学效率Y(II)逐渐下降,而PSII处可调节性能量耗散的量子产额Y(NPQ)及非调节性能量耗散的量子产额Y(NO)均逐渐升高,PSI供体端侧抑制程度Y(ND)未发生明显变化,但是PSI受体侧抑制程度Y(NA)逐渐升高,导致PSI的实际光化学效率Y(I)降低。根灌乙酸及葡萄酒可以显著缓解15%海水胁迫,PSII及PSI实际光化学效率显著升高,而用于热耗散的能量分配明显降低,从而提高了葡萄叶片的光合性能,其中以2%葡萄酒处理缓解效果较明显。【结论】根灌乙酸及葡萄酒显著提高15%海水胁迫下葡萄根系活力及叶绿素含量,缓解叶片光抑制程度,从而提高了葡萄对海水胁迫环境下的适应性,研究结果为残次果加工果酒、果渣及醋等的综合利用改良盐渍化土壤提供了理论依据。

【目的】分析高温胁迫下参与油菜素内酯调控葡萄花色苷及果实品质合成的相关基因，探讨油菜素内酯调控果实花色苷及品质合成的机制。【方法】以酿酒葡萄‘赤霞珠’为试材，转色前一周利用红外辐射器模拟高温环境，并全树喷施0.6 mg·L~(-1)的2,4-表油菜素内酯（2,4-Epibrassinolide,EBR），测定花色苷、总糖及相关品质指标，选择转色中期（花后70 d）的果实进行转录组测序，从分子水平阐述EBR对高温胁迫下花色苷合成的影响。【结果】从转色开始，各处理花色苷含量逐渐升高；成熟时，高温组（HT）花色苷总量显著低于对照组（CK），高温油菜素内酯组（HTE）花色苷含量高于HT组。总糖、还原糖、蔗糖变化规律与花色苷相似，HT组含量均在成熟期时低于CK组，成熟期各种糖含量为CK组>HTE组>HT组。分析3种处理下‘赤霞珠’果实基因水平的差异，通过GO和KEGG富集发现了14个与蔗糖和淀粉代谢途经相关的差异基因，其中HT和HTE处理显著上调了10个基因，显著下调了4个基因；苯丙氨酸代谢途径有11个差异基因，其中有7个参与花色苷合成的基因在HT处理中上调，有4个参与木质素合成的基因在HT处理下表达量显著上调，说明高温可能促进了木质素合成，从而降低了花色苷的积累量；内源激素信号转导途径的差异表达基因11个，其中ABA信号转导受体基因PP2C及激酶SnRK2的表达量在高温胁迫下显著提高，其可能与EBR共同参与调控高温胁迫下葡萄花色苷的合成。对部分差异基因的表达模式进行实时荧光定量（qRT-PCR）验证，证实了转录组数据的准确性。【结论】EBR通过改变糖代谢、花色苷合成及内源激素信号转导过程中相关基因的表达模式，缓解了高温胁迫对葡萄花色苷积累的抑制作用，提高了果实品质。

【目的】研究弥雾调控技术下微气候变化对葡萄果实品质的影响,确定优质高产的弥雾调控方式,为促进葡萄节水提质提供理论基础和数据支撑。【方法】在常规滴灌的基础上通过与微喷叠加,组成微喷弥雾调控灌水技术处理,监测各微喷弥雾调控处理下葡萄园温度、湿度、果实品质等指标变化,分析弥雾调控下微气候因子与葡萄果实品质的响应关系。【结果】采用弥雾调控可有效降低葡萄园温度和增加湿度,与CK处理相比,弥雾调控下葡萄园白天平均温度低2.9～3.3℃,夜晚平均湿度高4.7%～5.5%。在葡萄果实品质表现上,WP1、WP2、WP3和CK处理可溶性固形物含量分别为20.2%、21.5%、21%和19.1%,总糖含量分别为18.26%、19.1%、18.33%和17.51%,总酸含量分别为4.1、4.0、4.4和6.4 g/L,Vc含量分别为2.51、2.83、2.77、2.11μg/g,同时,果粒重分别比CK处理高0.22、0.26、0.25 g。【结论】在葡萄果实生长发育过程中,晚上平均湿度是影响最大的关键微气候因子,在葡萄果实生长关键期采用架下弥雾调控技术,每天喷水1 h,当夜晚平均湿度值为46.2%～51.1%时,有利于提高葡萄果实品质,并可以用晚上平均湿度对该地区葡萄果实生长和品质变化进行分析和预测。

香气是葡萄酒的重要感官质量指标之一。葡萄酒中香气物质主要受葡萄品种、生态条件、果实成熟质量及酿造工艺技术等因素影响,香气物质的种类和含量对葡萄酒的风格和典型性起决定作用。本文详细阐述了葡萄与葡萄酒中各类香气物质及影响其形成和组成的各种因素,以期为葡萄酒工业化生产提供理论指导。

【目的】研究水杨酸对镉胁迫下葡萄根系特性的影响,探讨缓解葡萄镉伤害的途径。【方法】以‘泽香’葡萄扦插苗为试材,在水培条件下,研究水杨酸预处理对氯化镉胁迫下葡萄根系活力、质膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性以及活性氧和一氧化氮(NO)生成的影响。【结果】0.10mmol·L-1氯化镉能够提高根系活力和质膜Ca2+-ATPase活性;1.0mmol·L-1氯化镉明显促进根系超氧阴离子()、H2O2和NO的生成,显著抑制根系活力及质膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性。50μmol·L-1水杨酸显著降低1.0mmol·L-1氯化镉处理下根系、H2O2和NO的生成,阻止根系活...

【目的】明确铜离子胁迫对模拟葡萄汁培养基和真实酿酒葡萄汁培养基中酵母发酵行为的影响及其差异性。【方法】以模拟葡萄汁和赤霞珠葡萄汁为发酵培养基,分别添加CuSO4以设置0.05mmol·L-1和0.50mmol·L-1两个不同的Cu2+浓度,研究铜胁迫对两种培养基中酿酒酵母生长和发酵过程的影响。【结果】铜胁迫能够降低两种培养基中酵母的存活率。0.05mmol·L-1Cu2+严重抑制了模拟葡萄汁的发酵过程,其产生CO2和酒精的量分别为对照组的26.47%和30.76%,残糖量显著增多。而0.05mmol·L-1Cu2+对赤霞珠葡萄汁发酵过程基本没有影响。0.50mmol·L-1Cu2+几乎完全抑制...

土壤盐碱胁迫是限制作物生产力的世界性问题。很多研究关注盐分胁迫或者碱胁迫单因子对作物的影响,盐碱混合胁迫的研究较少。本研究按照研究区自然土壤盐碱主要成分和组成比例(NaCl、Na2SO4、Na2CO3质量混合比例为1∶0.5∶0.5),设置了不同浓度的盐碱处理(0,100,200,400 mmol/L),模拟无胁迫、轻度胁迫、中度胁迫和重度胁迫。试验材料为2个葡萄品种克瑞生和摩尔多瓦的3年生实生苗。研究结果表明,轻度盐碱处理能在一定程度上改善2个品种的光合能力。高浓度盐碱胁迫条件下,两品种的净光合速率和气孔导度数值均比对照提高,光合-光响应曲线趋势表现一致。对于克瑞生,光合速率的提高得益于气孔...

以3年生自根‘巨峰’(Vitis vinifera‘Kyoho’)葡萄为试验材料,利用FMS-2荧光仪测定葡萄叶片的荧光指标,探讨干旱对葡萄叶片PSⅡ光化学效率以及光能分配的影响。结果表明,控水第1天,叶片过剩光能(Ex)便显著高于对照;控水第2天,叶片吸收的光能中应用于天线热耗散的份额(D)、非光化学猝灭(NPQ)显著高于对照,而用于光化学反应的份额(P)显著低于对照;控水第3天,叶片的天线转化效率(F′v/F′m)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)显著低于对照,激发能在2个光系统间的分配不平衡性(β/α-1)显著提高;控水第4天叶片的光化学猝灭系数(qP)显著低于对照;最大光化学效率(Fv/Fm...

为探究水分胁迫对设施栽培葡萄耗水规律、产量和水分利用效率的影响,于2012—2014年在甘肃省张掖市节水灌溉试验中心开展为期3年的设施栽培葡萄水分胁迫试验,在葡萄萌芽、新梢生长、开花、果实膨大和着色成熟5个生育期各设轻度(土壤含水率下限为55%田间持水率,θ_f)和中度(下限为θ_f65%)2个水分胁迫水平,以下限θ_f75%为对照。研究不同生育期水分胁迫对葡萄日耗水强度、耗水量、耗水模数和水分利用效率的影响。结果表明:1)3个试验年度果实膨大期的平均日耗水强度为3.14mm/d、耗水量为220.55mm、耗水模系数为45.84%,均高于其余生育期的耗水指标;2)除开花期外,其余生育期施加中度水分胁迫均显著降低胁迫期葡萄耗水强度;且果实膨大期和着色成熟期轻度水分胁迫也会显著降低葡萄耗水强度;3)萌芽期中度胁迫对提高葡萄产量、水分生产效率(WUE)有利,其3个试验年度比CK平均增产16.2%、WUE提高20.5%。水分胁迫对设施葡萄产量和水分利用效率有重要影响,萌芽期亏水具有明显的节水增产效果;果实膨大期是葡萄需水临界期,该生育期应充分供水。