用差热分析表征北美野生葡萄的耐寒性
《简明英语的研究》提供了康奈尔大学教师、学生和工作人员的期刊文章的简短、非技术摘要。
作者：Jason P. Londo1和Alisson P. Kovaleski2
1美国农业部-农业研究服务-葡萄遗传研究单位，日内瓦，纽约和2康奈尔大学整合植物科学学院，园艺部，日内瓦，纽约
Amer J Enol Vitic。2017年1月
Alex Koeberle总结
背景：
冬季低温是影响全球葡萄分布的最重要因素。大部分欧洲品种(葡萄）不是很冷的耐寒，在达到-15 c或更冷的气候中遭受冻结伤害。因此，这些品种对地中海以外的葡萄种植区并不是很好。在北美，特别是在寒冷的冬季气候，如东北，上海和加拿大，天然葡萄品种具有遗传性状，使他们能够在更冷的冬季温度下求生存。随着这些地区的葡萄和葡萄酒行业继续扩大，许多葡萄种植者在杂种之间发现成功诉酿酒用葡萄以及北美本土葡萄。在这项迄今为止最全面的研究中，研究人员测试了33种不同的葡萄的耐寒性，包括野生北美品种和杂交品种，以表征不同基因型的耐寒能力。这一结果将有助于未来的葡萄育种项目从更适合寒冷气候的野生品种中培育新品种。
实验设计:
为了测试不同葡萄的耐寒性，研究人员使用了差热分析(DTA)。这种方法使用“热电模块”来测量水迅速变成冰时释放的热量，也被称为低温放热(LTE)。为了测量葡萄中的LTE，休眠芽样本被放在冰箱中，并经过一系列的冷却循环，冰箱的温度随着时间的推移稳步下降。当花蕾冻结时，计算机软件会记录下能量和温度的变化(图1）。然后，这些LTE可以比较葡萄园站点内测量的实际天气数据（NEWA)，实时观察葡萄藤对温度的反应。
这项研究测试了33种独特的葡萄基因型(表1）超过三年（2012-2015）包括：
- 6 N.美国野生物种（V. Aestivis，V. Cinerea，V. Labrusca，V. Riparia，V.Rupestris和V.Vulpina)
- 1个野生亚洲物种（V.Amurensis.)
- 种间杂交种美国农业部种质资源库在日内瓦,纽约
从秋季的第一霜从USDA种质中收集休眠葡萄芽，通过春天的萌芽。
结果:
- 冬季条件。2012-2013年冬季暖冬，2013-2014年冬季寒带，2014-2015年冬季严寒持续。
- 野生葡萄的LTE反应。野生和混合品种都显示出从冬季伤害中保护葡萄藤的LTE反应。在所有物种中，2013 - 2014年和2014-2015的LTE值由于整个冬季更冷的温度暴露而降低。俯瞰冬天，北方物种（诉锐利和V.Amurensis.）有最低的LTE，虽然较大的耐寒时间差异不同。此外，LTE值随着温度的增加或减少而变化，每年在不同时间达到最大耐寒性。
- 冷硬度和温度响应。北野生葡萄种（诉锐利,诉出发， 和V.Amurensis.)的耐寒性在三个冬季都最高，并对仲冬温度的波动表现出更多的响应。这些物种也有较低的低温需求来满足休眠和恢复生长的速度更快(去气候)在春季。
- 北方南方葡萄种类。南方种的耐寒性不比北方种差多少。南部物种(V.Amurensis.,V.釜腭， 和v -）还表现出对温度波动的响应性较小。
结论：
与北美北部品种杂交可提高杂交葡萄品种的抗寒性。在这三年中，北方物种表现出了最高的抗寒能力，但在春季气温升高时，它们也会更快地适应气候变化。与北方相比，南方的冬季条件较为温和，但冬季稳定性也有所下降。因此，南方物种可能已经进化到能够抵御温度的波动，而北方物种可能已经进化到能够承受更严酷的环境和持续的寒冷。未来，冬季气温波动加剧可能成为东北等地区的新常态。北方野生葡萄品种抗寒性的提高可能以隆冬稳定性为代价。
最后，研究人员指出，在整个研究过程中，葡萄藤并没有达到它们的最大抗寒性。这可能意味着达到最大的耐寒性伴随着生物的，精力的，或生理的代价。
底线:
野生的美国葡萄品种比传统的更耐寒诉酿酒用葡萄品种。通过测试耐寒性，这项研究表明，这些野生品种的杂交品种可能更适合在气候更寒冷的地区生产葡萄，如东北、中西部上部或加拿大。然而，在选择这些品种时，育种项目应该考虑在不同气候条件下发现的当地复杂性。
想要了解更多关于葡萄藤抗寒性测试的信息(包括来自纽约各地的数据)，请参阅:https://grapesandwine.www.gskingham.com/extension/bud-hardiness-data。
Alex Koeberle ' 13是一个园艺部门的项目助理，在纽约日内瓦的纽约农业实验站工作。