葡萄，作為一種深受大眾喜愛(ài)的水果，其品種改良和新種培育一直是農(nóng)業(yè)科研人員關(guān)注的重點(diǎn)。

雖然我國(guó)葡萄產(chǎn)量已連續(xù)多年居世界首位，但國(guó)外品種占主導(dǎo)地位、國(guó)內(nèi)葡萄果實(shí)品質(zhì)參差不齊、本土釀酒品種匱乏、產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力較弱等問(wèn)題依然嚴(yán)峻。

隨著基因編輯技術(shù)等現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用，以及國(guó)家農(nóng)業(yè)政策的支持，近年來(lái)我國(guó)葡萄育種工作取得顯著成效，每年都有大批新品種發(fā)布和推廣應(yīng)用，葡萄自育品種發(fā)展迎來(lái)曙光。

克服多個(gè)育種難題

長(zhǎng)期以來(lái)，傳統(tǒng)葡萄育種方法在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)占據(jù)主導(dǎo)地位。然而，傳統(tǒng)方式卻存在著許多難以克服的問(wèn)題。

“葡萄屬于高度雜合的藤本作物，其遺傳特性給育種工作帶來(lái)了挑戰(zhàn)?！敝袊?guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹(shù)研究所葡萄資源與育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席專家張穎介紹，高度雜合意味著葡萄基因組中存在大量等位基因差異，這使得在雜交過(guò)程中，后代的性狀表現(xiàn)難以預(yù)測(cè)。例如，在果實(shí)品質(zhì)方面，葡萄的甜度、酸度、香氣、色澤等性狀受到多個(gè)基因的控制，且這些基因之間存在復(fù)雜的相互作用。

同時(shí)，傳統(tǒng)育種方法在精準(zhǔn)性方面存在顯著局限?？蒲腥藛T很難精確地控制基因組合，以實(shí)現(xiàn)特定性狀的改良。很多時(shí)候，傳統(tǒng)育種過(guò)程就像是一場(chǎng)“碰運(yùn)氣”的游戲，導(dǎo)致葡萄育種工作進(jìn)展緩慢。

為了克服這些難題，我國(guó)科研人員進(jìn)行了不懈努力。

2023年，云南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授董楊團(tuán)隊(duì)對(duì)3000多份葡萄的重測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入分析，闡述了栽培種葡萄的雙起源中心，構(gòu)建了高精度栽培葡萄親緣關(guān)系譜系圖，并發(fā)現(xiàn)了大量的葡萄人工馴化性狀控制基因，為葡萄基因組輔助育種以及品種溯源提供了重要參考數(shù)據(jù)集。

2024年11月，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所研究員周永鋒團(tuán)隊(duì)利用人工智能進(jìn)行葡萄育種，運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法構(gòu)建預(yù)測(cè)模型，依據(jù)評(píng)分對(duì)早期葡萄個(gè)體的農(nóng)藝性狀進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)和選擇，從而指導(dǎo)并優(yōu)化育種策略。該研究有望實(shí)現(xiàn)葡萄的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)育種，加速葡萄品種創(chuàng)新。

此外，今年11月，上海交通大學(xué)研究員、國(guó)家葡萄產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家馬超，應(yīng)用自主研發(fā)的靶向測(cè)序基因型檢測(cè)技術(shù)，成功研制出葡萄3K育種液相芯片“葡萄芯選一號(hào)”，為葡萄育種提供了高效的基因分型技術(shù)支撐。

鮮食葡萄種質(zhì)創(chuàng)新

早春4月，當(dāng)北方的葡萄樹(shù)剛剛冒出新芽時(shí)，云南省元謀縣的葡萄園里，一串串紅彤彤的葡萄已然掛滿枝頭，這便是極早熟葡萄新品種——“中葡魅影”。

“中葡魅影”是張穎團(tuán)隊(duì)以極早熟種質(zhì)“莎巴珍珠”為基礎(chǔ)，歷經(jīng)四代雜交精心培育而成的。該品種利用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)，匯聚了“陽(yáng)光玫瑰”等眾多品種的優(yōu)良基因。

“借助現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)，‘中葡魅影’成功打破了早熟、優(yōu)質(zhì)和豐產(chǎn)難以兼顧的瓶頸，打造了南繁北育的育種、選種模式?！睆埛f介紹，“我們充分利用云南與河南的氣候差異，實(shí)現(xiàn)了一年‘三選’——在河南進(jìn)行初選，在云南開(kāi)展二選、三選，從而實(shí)現(xiàn)了葡萄的加代育種，將育種周期縮短到5—7年。”相較于傳統(tǒng)早熟品種，“中葡魅影”提前近1個(gè)月上市，有效填補(bǔ)了早春鮮食葡萄市場(chǎng)的空白。

除“中葡魅影”外，“中葡金香”“寶光”“蜜光”“瑞都科美”等國(guó)產(chǎn)鮮食葡萄新品種也在產(chǎn)業(yè)中展現(xiàn)出良好的發(fā)展?jié)摿?。記者從我?guó)多地農(nóng)業(yè)部門獲悉，為篩選出更多適應(yīng)不同區(qū)域氣候的新品種，各地正積極開(kāi)展引種試種工作：云南楚雄利用低緯度優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)試種“中葡魅影”“中葡金香”，這些品種的上市時(shí)間比云南傳統(tǒng)品種提前30天；湖南岳陽(yáng)針對(duì)當(dāng)?shù)叵募靖邷囟嘤甑臍夂蛱攸c(diǎn)，引進(jìn)抗病性強(qiáng)的品種，并通過(guò)設(shè)施栽培實(shí)現(xiàn)避雨種植，試種的“巨峰”系品種發(fā)病率較傳統(tǒng)品種降低20%……

釀酒品種走向海外

寒冬時(shí)節(jié)，寧夏賀蘭山東麓葡萄酒產(chǎn)區(qū)的葡萄藤蔓已被厚厚黃土覆蓋。然而，在產(chǎn)區(qū)最北端的玖禧酩莊葡萄園內(nèi)，葡萄藤卻在寒風(fēng)中傲立，展現(xiàn)出頑強(qiáng)生命力。

和中國(guó)北方許多葡萄酒產(chǎn)區(qū)一樣，賀蘭山東麓冬季干旱、多風(fēng)，地面最低溫度在零下20℃左右。為避免低溫凍傷葡萄藤，每年冬季，當(dāng)?shù)囟家獙?duì)葡萄藤進(jìn)行剪枝和埋土處理。那么，原本該“冬眠”的葡萄藤，何以傲立寒風(fēng)？

“中國(guó)北方冬季最冷月平均氣溫在零下10℃至零下30℃之間，埋土防寒會(huì)耗費(fèi)大量人力、物力、財(cái)力?！睂幭霓r(nóng)林科學(xué)院園藝研究所研究員梁玉文介紹，為解決這道難題，寧夏農(nóng)林科學(xué)院與中國(guó)科學(xué)院植物研究所展開(kāi)聯(lián)合科研攻關(guān)，在寧夏產(chǎn)區(qū)引進(jìn)多個(gè)高抗寒品種，并采用現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)這些品種進(jìn)行改良和極端低溫測(cè)試，建立了釀酒葡萄抗寒免埋土品種示范區(qū)。

經(jīng)過(guò)12年努力，科研團(tuán)隊(duì)最終成功選育出了“北紅”“北玫”“北璽”“北馨”“北冰紅”等5個(gè)具有高抗寒、抗病特點(diǎn)的釀酒葡萄品種。這些品種在冬季無(wú)需下架、埋土防寒，即可安全過(guò)冬。

“我們培育的新品種不僅為酒莊節(jié)省了大量成本，也讓寧夏葡萄酒具備了獨(dú)特的風(fēng)味?！绷河裎慕榻B，在新品種的助力下，一杯杯具有“中國(guó)風(fēng)味”的葡萄酒，正在走向更多海內(nèi)外消費(fèi)者的餐桌。

此外，在煙臺(tái)，這個(gè)中國(guó)現(xiàn)代葡萄酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)源地，一場(chǎng)圍繞釀酒葡萄種質(zhì)資源的創(chuàng)新攻堅(jiān)戰(zhàn)，已經(jīng)吹響沖鋒號(hào)。

在今年9月舉行的煙臺(tái)產(chǎn)區(qū)釀酒葡萄種質(zhì)資源創(chuàng)新工作會(huì)議上，煙臺(tái)市政協(xié)主席、葡萄酒產(chǎn)業(yè)鏈鏈長(zhǎng)于永信指出，釀酒葡萄種質(zhì)資源創(chuàng)新是葡萄酒產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的“源頭工程”，更是落實(shí)國(guó)家種業(yè)振興戰(zhàn)略的具體實(shí)踐。目前，煙臺(tái)已建成多個(gè)專業(yè)化釀酒葡萄種質(zhì)資源圃，總面積達(dá)180畝，保存種質(zhì)資源超過(guò)500份，涵蓋歐洲原生種、本土馴化種及特色抗性品種，為種質(zhì)創(chuàng)新提供了堅(jiān)實(shí)的釀酒葡萄“基因庫(kù)”。

在張穎看來(lái)，未來(lái)，隨著生物育種技術(shù)的不斷創(chuàng)新與突破，我國(guó)將培育出更多葡萄新品種，進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提升產(chǎn)業(yè)效益，推動(dòng)我國(guó)葡萄產(chǎn)業(yè)從“規(guī)模領(lǐng)先”向“質(zhì)量領(lǐng)先”轉(zhuǎn)變，在全球葡萄產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)更有利的地位。（張毅力）