每一個葡萄品種的誕生,都是人類探索與創新的腳印

本文共2372字 內容深度:☆☆

剛開始學葡萄栽培的時候還納悶,為什麼葡萄都選擇扦插繁殖,也就是剪下一根枝條插在土裡,而不是把吃完葡萄吐出來的籽種在土裡長成一棵葡萄樹。

釀酒葡萄籽被用來榨油

根據初中生物所學知識,我們知道,就算葡萄是雌雄同株閉花受粉,但自交而來的後代也會產生性狀分離,也就是說在許多表現出來的特徵上會和親本不同。而扦插就是百分百的無性繁殖,可以保證新長出來的這棵樹和母樹基本沒差,從而保證品種的穩定性。那麼反言之,作為一種經濟作物,一個葡萄新品種的誕生一定是遺傳物質發生了改變,而且這種改變符合人們的需求和期望,於是就被保留繁衍了下來。

現代化的葡萄育苗

而且,也不是所有的葡萄都是雌雄同體的,還有一些葡萄是單一的雌株,依靠微風或者昆蟲傳遞花粉從而實現開花結果傳宗接代。對於單一的雌株葡萄來說,種植的時候就需要照顧一下她的需求,在一行雌株葡萄旁邊穿插一兩行有花粉的葡萄。

完全花、雄花與雌花

在人類開展雜交育種工作之前,葡萄的新品種基本上都是通過選種而來的。有兩種普遍應用的選種方法,一種叫實生選種,是通過種子篩選優良的基因排列組合,另外一種叫芽變選種,是利用葡萄自然發生的基因突變。

使用葡萄種子培育的葡萄苗

先說說實生選種。通過種子繁殖長成葡萄樹,這種繁殖方式也叫實生繁殖。就像之前說的,種子產生的後代基因都是和親本不同的,就像龍生九子子子不同,同一個親本生出來的寶寶們也都不同,通過對這種實生繁殖變異的後代群體進行篩選,選出性狀優良的單株進行培養從而成為一個新的品系。比如上世紀初日本科學家從巨峰的後代中選育出的早巨選以及我國科學家從巨峰後代中選育出的甜峰等,都是通過這種方法。

我們都知道,在自然環境下由於各種偶然因素植物的某些細胞會發生遺傳物質的突變,如果葡萄變異的體細胞正好發生在芽的分生細胞或者通過分裂發育進入芽的分生組織,那麼這顆芽就是一個變異芽。當然,在它還是個芽的時候我們是無法判斷它是不是變異的,當它萌發成枝條,開花結果之後,會發現和原品種的性狀有明顯差異,這個時候就可以把這個枝條單獨拿出來培育,如果這個芽突變的符合人類的需要,那麼就會被發展成一個新的品種。比如法國的灰比諾就是從黑比諾的芽變中選出來的,還有日本從先鋒葡萄中分別選育出無核芽變日光無核和早熟的宮島無核。

直到現在國內外許多國家都非常重視葡萄芽變選種,這種方法比雜交育種和實生選種簡便易行,而且選育周期短,見效快,一旦發現新的優良性狀變異就可以進行繁育和推廣栽培。

既然說到了雜交育種,那就來講一講隨著科學技術的發展人類開展的各種育種工作。首先最普遍也最好理解的就是雜交育種,我們都知道當年轟動全國的袁隆平雜交水稻,基本上是一個道理。就是我們看好了兩個葡萄品種身上具有的優點,希望他倆的結合能生出同時繼承父母優良基因的一個新品種,於是我們就開始了雜交育種的操作。我們之前介紹過的皮諾塔吉、馬瑟蘭,都是上個世紀由科研人員通過雜交育種獲得的葡萄品種。

葡萄花序的生長過程

因為親自參與過雜交育種的全過程,這裡我可能話多一些。這絕對是一件需要恆心毅力工作量巨大的科研工作。首先,葡萄大多閉花受粉,在花期快到的那幾天需要時刻監測是不是要開花,我們需要趕在開花前那個時間點把葡萄花的雄蕊去掉只留下柱頭。要知道葡萄的花序長成那個樣子,一朵花和一粒小米差不多大,要力道剛好合適拿捏非常準確的用鑷子把雄蕊快速去掉還不傷害柱頭,絕對是一項技術活兒,感覺多年帕金森都可以治癒了。

去雄(左)與人工授粉(右)

這個技術活兒叫做去雄,去完之後需要給每個花序套上袋子,防止有不知哪裡來的野生花粉攻城略地。然後下一步就是把提取好的花粉灑在雌蕊上,坐等他們開花結果。當然了,還是要進行選育,因為我們無法控制親本雜交之後的後代就是只挑優點繼承,也不乏長殘了的,不過最終還是可以選擇出集爸媽有點於一身的嬌子,培養成一個新品種。

日本的一個鈷射線育種基地,基地圓心是鈷60放射源

自然突變中的優良變異畢竟很少,於是通過物理或者化學的方法誘導植物發生變異,從中選擇新的變異類型也是一種方法。比如說我們會用鈷射線照射葡萄苗,在乾旱環境中誘導葡萄發生變異,簡言之在極度乾旱環境中最後活下來的就是發生抗旱突變的了,以期最終能夠選育出抗旱型的品種。

美國佛羅里達大學進行的抗白粉病葡萄轉基因研究實驗

以上說的這些方法人為的控制都是有限的,變異的方向不確定,需要後期的篩選來完成。就說傳統的雜交育種,在導入我們希望的野生種抗性基因的同時,也把低劣的果實品質一併傳給了後代。而轉基因技術可以成功的避免這一點,將某個優良基因直接轉化到一個選擇好的栽培品種中而不降低其商品特性,估計這個時候某位著名主持人又要不高興了...但在轉基因育種實驗室熏陶了兩年的我,看著做轉基因的同門們潛心研究,各種失敗重建再繼續不斷嘗試,最終的目的是為了把山葡萄的抗寒基因轉入到目前主流歐亞種葡萄中,解決我國葡萄樹埋土的一大痛點。你根本無法想像,從一個目標基因的定位、提取、擴繁,到轉入模式植物,成功重組基因並且表現出目標性狀,再到轉入葡萄植株並成功表現性狀,是一個多麼漫長的過程。直到現在,依然沒有轉基因葡萄成功應用的實例。

已經被批准上市的基因工程大馬哈魚,可以獲得更快的生長速度

忍不住說句題外話,市面上的合法轉基因食品,都是通過了各種毒理學試驗和評價的,科學證明無毒無害。雖然人們對於未知有天生的恐懼,但是在沒有任何科學依據有力支撐的情況下任性拒絕接受新的事物和科技突破,對冒著風險工作在一線的科研工作者真的缺乏了一些尊重呢。(關於轉基因食品是一個非常大的話題,今天只是發幾句牢騷,不服日後來辯)

總而言之,葡萄育種的主要目標是提高品質和抗性,一個新品種的誕生一定凝聚了許多心血,或者上帝的饋贈,所以,勇敢的嘗試新品種有何不可。

最後,新的一年新的開端,希望這篇文章刷新了你的一些認知。

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作者: @榮榮;編輯: @嶧峰

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