用差热分析法研究北美野生葡萄的抗寒性
用简单英语进行的研究提供了康奈尔大学教师、学生和工作人员发表的期刊文章的简短、非技术摘要。
作者:Jason P. Londo1还有Alisson P. Kovaleski2
1美国农业研究服务葡萄遗传研究单位，日内瓦，纽约和2康奈尔大学综合植物科学学院，园艺部，日内瓦，纽约
我爱你。2017年1月
Alex Koeberle总结
背景:
冬季低温是影响葡萄在世界各地分布的最重要因素。大部分欧洲品种(葡萄)不是很耐寒，在零下15摄氏度或更冷的气候中会遭受冻害。因此，这些品种不太适合地中海气候以外的葡萄种植区。在北美，尤其是在寒冷的冬季气候下，如东北部、中西部北部和加拿大，本土葡萄品种具有使它们能够在更寒冷的冬季温度下生存的基因特征。随着这些地区的葡萄和葡萄酒产业的不断扩大，许多葡萄种植者正在寻找杂交葡萄的成功诉酿酒用葡萄以及北美本土的葡萄。在这项迄今为止最全面的研究中，研究人员测试了33种不同葡萄的抗寒性，包括野生北美品种和杂交品种，以表征不同基因型的抗寒能力。这一结果将有助于未来的葡萄育种计划从野生品种中培育出更适合寒冷气候的品种。
实验设计:
测试不同葡萄藤的耐寒性，研究人员使用差分热分析（DTA）。该方法使用“热电模块”来测量当水迅速变换成冰时释放的热量爆裂，也称为低温放热（LTE）。为了测量葡萄中的LTE，将休眠芽样品放置在冰箱中，并通过一系列冷却循环，其中冷冻温度随着时间的推移而稳定地降低。当芽冻结时，计算机软件在能量中记录这种尖峰和它发生的温度（图1)。然后，这些lte可以与葡萄园内测量的实际天气数据(纽瓦姆)实时观察葡萄藤对温度的反应。
本研究检测了33种独特的葡萄基因型（表1)三年以上(2012-2015年)，包括:
- 6北美野生种(夏夜草、灰叶草、唇形草、河岸草、芦苇草和vulpina)
- 1种亚洲野生物种(诉amurensis)
- 种间杂交种美国农业部种质资源库在日内瓦，纽约
休眠的葡萄芽每两周从美国农业部的种质资源中收集一次，从秋天的第一次霜冻到春天发芽。
结果：
- 冬天的气候条件。2012-2013年为暖冬，2013-2014年为冷冬，2014-2015年为持续冷冬。
- 野葡萄藤的LTE响应。野生和杂交种均表现出LTE反应，大部分表现出对冬季伤害的保护。2013-2014年和2014-2015年，由于冬季暴露温度较低，所有物种的LTE值均较低。透过冬季观察，北方的物种(V. Riparia.和诉amurensis)的LTE最低，尽管最大耐寒时间随年份不同而不同。LTE值随温度的升高或降低而变化，并且在每年不同时间达到最大值。
- 耐寒性和温度响应。北方野葡萄品种(V. Riparia.,诉出发,诉amurensis）在所有三个冬天的寒冷中具有最高的耐寒性，并且对波动的仲冬季温度呈现更多的反应性。这些物种还具有较低的冷却要求，以满足休眠和速度恢复增长（循环）速度更快（循环）。
- 北方葡萄品种和南方葡萄品种。南部物种比北方物种都不多。南方物种（诉amurensis,诉vulpina,v -)对温度波动的响应度也较低。
结论:
与北美北部品种杂交可以提高杂交葡萄品种的抗寒性。在过去的三年里，北方的物种表现出了最高的抗寒能力，然而，它们也更快地适应了春天温暖的温度。与北方相比，南方的冬季条件更温和，但冬季的稳定性也降低了。因此，南方的物种可能已经进化到能够抵抗温度波动，而北方的物种可能已经进化到能够承受更恶劣的条件和持续的寒冷。在未来，增加的冬季温度波动可能成为东北等地区的新常态。北方野生葡萄品种增加的抗寒性可能是以失去仲冬稳定性为代价的。
最后，研究人员指出，在整个研究过程中，葡萄并没有在葡萄园中达到最大的抗寒能力。这可能意味着达到最大的耐寒性需要付出生物、精力或生理上的代价。
底线：
野生北美葡萄品种比传统葡萄品种更耐寒诉酿酒用葡萄品种。通过测试冷酷性，本研究表明，来自这些野生物种的杂种品种可能更适合寒冷的气候葡萄生产，例如东北，中西部或加拿大。然而，在选择这些品种时，育种计划应考虑在各种气候范围内发现的局部复杂性。
要了解更多关于测试葡萄耐寒性的信息(包括来自纽约各地的数据)，请参阅:https://grapesandwine.www.generon-inc.com/extension/bud-hardiness-data。
Alex Koeberle'13是一家节目辅助，园艺部分，位于纽约日内瓦的NYS农业实验站。