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在寒冷地区，葡萄园春季晚霜常致葡萄减产 90%。研究人员以 Askari 等 4 种葡萄再生植株为材料，研究其对冷胁迫的响应。结果发现不同品种抗寒机制不同，Gavi 最敏感。该成果可为葡萄抗寒育种提供参考。
在葡萄种植的世界里，温度就像一把双刃剑，适宜时助力葡萄茁壮成长，可一旦温度过低，便会成为葡萄生长的 “拦路虎”。尤其是在寒冷地区，葡萄园春季晚霜带来的低温，常常让种植户们苦不堪言，有时甚至能摧毁高达 90% 的葡萄产量。这种冷胁迫不仅限制了葡萄在这些地区的种植，还严重影响了葡萄产业的发展。因此，如何提高葡萄的抗寒能力，成为了科研人员亟待攻克的难题。
为了解决这一问题，来自伊朗 Yasouj 大学和 Payame Noor 大学的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们聚焦于 4 种伊朗常见的葡萄基因型（Askari、Siah、Rish baba 和 Gavi）的再生植株，探究它们在冷胁迫下的生理变化，试图揭开葡萄抗寒的奥秘。最终，研究人员发现不同葡萄基因型对冷胁迫的响应和抗寒机制各不相同，并且明确了 Gavi 品种似乎对冷胁迫最为敏感。这一研究成果发表在《Discover Plants》上，为葡萄抗寒育种提供了重要的理论依据。
研究人员为开展此项研究，采用了多种关键技术方法。他们首先通过组织培养技术，利用葡萄的分生组织外植体获得再生植株。接着，将这些植株暴露在不同温度（2、8、14 和 25℃）下处理 7 天。之后，运用特定的实验方法分别测定电解质渗漏、叶绿素荧光、脯氨酸含量、总可溶性糖和总可溶性蛋白等生理指标。例如，采用 Beltrano 和 Ronco 的方法测量电解质渗漏，利用 SPAD - 502 设备测定叶绿素指数（SPAD 值）等。
研究结果具体如下：
- 电解质渗漏：冷胁迫会导致电解质渗漏增加，这是因为低温破坏了细胞膜，使得细胞内的物质渗出。在 2℃时，Askari 和 Rish - baba 基因型的电解质渗漏最高，而 Siah 基因型最低。由于电解质渗漏与抗寒性呈负相关，所以可以判断 Siah 品种相对更抗寒。
- 叶绿素指数（SPAD 值）：温度低于最佳温度时，会对植物的光合作用产生负面影响，进而影响叶绿素的合成和叶绿体的功能。25℃时 SPAD 值最高，8℃时最低。不同品种间，Gavi 品种的 SPAD 值最高，Rish - baba 最低。
- 叶绿素荧光：不同葡萄品种在不同温度处理下，叶绿素荧光参数（Fo、Fm、Fv、Fv/Fm）表现各异。冷胁迫显著降低了 Fv/Fm 比值，该比值与光合作用的量子效率密切相关。Gavi 基因型的 Fv/Fm 比值最高，Askari 最低。
- 脯氨酸含量：冷胁迫使得再生葡萄植株中的脯氨酸含量显著增加。Askari 品种的脯氨酸含量最高，Gavi 最低。虽然脯氨酸在应对冷胁迫时增加，但由于不同品种间差异不显著，所以它可能不能作为葡萄育种中筛选抗寒品种的有效指标。
- 总可溶性糖：随着冷胁迫加剧，葡萄植株中的可溶性糖含量增加。不同温度下，不同品种的可溶性糖含量变化不同。在许多植物中，可溶性糖在抗寒过程中发挥着重要作用，它有助于调节渗透压，增强植物的抗寒能力。
- 叶可溶性蛋白：温度降低时，叶可溶性蛋白含量增加。Siah 和 Askari 等基因型在不同温度下有较高的蛋白含量，而 Gavi 品种在各温度下均最低。冷胁迫会引发光氧化，促使低分子量的叶可溶性蛋白含量上升。
在研究结论和讨论部分，研究人员发现冷胁迫显著影响了再生葡萄植株的多项重要生理指标，包括电解质渗漏、叶绿素荧光、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量等，这些变化揭示了不同葡萄品种的抗寒能力差异及其与生理指标的关系。不同品种应对冷胁迫的方式各不相同，如 Askari 通过增加脯氨酸和蛋白质含量，Gavi 通过提高 SPAD 和 Fv/Fm 比值等。这些结果对于葡萄抗寒育种意义重大，为育种工作者提供了明确的方向，有助于培育出更具抗寒能力的葡萄品种，减少冷胁迫对葡萄产业的损害，推动寒冷地区葡萄种植业的发展。
