评论
由Tim Martinson.
康奈尔大学园艺系高级延长助理
我有机会在纽约日内瓦举行的举行的8月1日至5日举行的第十届葡萄酒育种和遗传学会议上。这次会议吸引了来自世界各地澳大利亚，欧洲，亚洲，南美洲的葡萄遗传学家和育种者，当然是北美。他们聚在一起，正如他们每四年都在一起，讨论各自计划的进步和研究结果。
这些科学家们说一种语言，对待自己的葡萄藤家中有点外星人。谈判撒上不熟悉的词语，例如代谢组科，蛋白质组学，SNP，QTL，转录因子和REN1和RPV-4等基因的隐秘名称。但是，正如我听取的那样，我意识到这些科学家在与种植者相关的一个关键目标上关闭：葡萄藤对霜霉病和白粉病具有高度抗性的葡萄藤。
几组鉴定了至少三种抗白粉病的基因，以及来自各种野生和栽培的葡萄园的霜霉病另外两种基因。这些基因中的每一个都提供了赋予这些疾病的抗性的不同机制。
但是，更重要的是，DNA测序的进步使得精确的新工具饲养在育种者手中。首次，它们有一种方法可以快速测试一种或多种抗性基因是否存在于从十字架产生的幼苗中。通过“标记辅助选择”，它们使用遗传探针测试幼苗，以存在与抗性基因相关的特定DNA序列。
这些“标记”从数以百万计的DNA碱基对中筛选出每个抗性基因独有的几百个碱基对——就像一张互联网地图，可以让你从整个美国放大到你的特定街道地址。在这些测试被开发出来之前，育种者必须依赖更不详细的基因图谱——这相当于能够放大从美国到纽约州的地图，但仅此而已。虽然他们可以通过实地观察来确定哪些幼苗表现出了白粉病的明显症状，而哪些幼苗没有，但育种者无法确定哪些可能的基因导致了观察到的抗性。现在他们可以。
这一发现的意义在于，葡萄育种家将有工具来确定他们生产的每一株葡萄幼苗中存在哪些基因，并迅速区分和选择那些有多个抗性基因而不是只有一个的。这种被称为“聚合基因”的概念比“单基因”抗性更有优势。只有一个抗性基因类似于使用一种新的杀菌剂:它在几年内效果很好，但之后白粉病生物体很快适应并克服抗性(或对杀菌剂产生抗性)。许多基因应该比一个基因提供更持久的抗性——对于一个白粉病孢子来说，对两种抗性来源获得两种不同的适应性比只产生一种抗性要困难得多。耐久力是一个绝对必要的特性，葡萄藤将生长在一个地方几十年。
对葡萄育种家来说，最后一个障碍是将这些抗性基因转化为能够生产高品质葡萄酒的遗传背景所需要的时间和世代杂交的数量。每一代从种子到种子至少需要4年，五代杂交通常需要20到25年——这是育种者职业生涯的大部分时间。一名研究人员认为，通过使用标记辅助选择，他们可以生产出新的抗病品种，97%的基因组成来自精英群体V. Vinifera品种大约一半的时间。
对白粉病和霜霉病有更好的抵抗力的需求对任何葡萄种植者来说都是显而易见的。想想看，法国每年要用35000吨杀菌剂来对付这些病原体，而在潮湿的东部地区，每年要喷洒8到15次杀菌剂——因为葡萄藤，尤其是葡萄vitis Vinifera如霞多丽，黑米尔和白色撕裂的品种如此均匀地易于这些疾病。
消除对这些杀菌剂的需要将是一种巨大的环境优势，解决了传统葡萄酒品种的严重弱点。这一前景足以从法国科尔马等地，在阿尔萨斯地区的核心等地上诱使研究人员 - 考虑未来种植者可能被说服的可能性，以便以分享其崇高特征的后代来改善他们的雷先生和Gewurztramer葡萄园，但也是抵抗力对这些重要疾病。
这听起来不可能吗？好吧，它也对我来说，但继续发现和开发新的杀真菌剂，以便在这些疾病中保持不可持续的是长期的。欧洲人感到有些紧迫性，因为欧洲联盟正在考虑禁止一些用于粉末和霜霉病的杀菌剂，早在2013年。
大众公共委员会遗传学科学与基因工程和争议的“转基因生物” - 预言生物 - 其中一些被禁止在欧洲和美国的部分。这些新品种不会成为转基因生物。植物由传统十字架产生。但它们评估和筛选的方式是基因上精确。而不是仅仅依靠现场观测和猜测，育种者现在将能够使用新的遗传工具来选择那些含有正确基因并丢弃那些没有的人。
这些科学家的希望是，这种“标记辅助选择”将显著加快育种过程——让抗病葡萄在15到25年内落入种植者手中，而不是50年。我们的康奈尔葡萄育种家布鲁斯·赖希(Bruce Reisch)认为这可能过于乐观了，但他已经在使用“标记辅助”选择从他的程序中筛选幼苗，并选择他知道携带适当抗性基因的亲本。
我希望布鲁斯和他的同事在努力中取得成功，提出更具可持续性的疾病抗性葡萄树，这不需要如此密集的疾病管理。我希望新的遗传标记将大大加快过程。
参考：
第十届国际葡萄育种与遗传学会议，2010年8月1-5日，日内瓦，纽约。康奈尔大学，农业与生命科学学院，纽约州农业实验站，日内瓦，纽约。