添普兰尼洛克隆 VP11 的染色体交换降低了生育率，但增强了抗病性

最近的一项基因研究发现了丹魄葡萄的商业克隆品种 VP11 的独特性状。西班牙葡萄与葡萄酒科学研究所（ICVV）Vitigen 小组的研究人员发现，VP11 的葡萄串松散和坐果率降低与特定的染色体重排有关。这一发现可能会对葡萄栽培产生重大影响，尤其是在疾病压力和果实质量是主要问题的地区。

VP11 最初是从西班牙阿拉瓦 Elvillar 的一棵老葡萄树上选育出来的，因为它的葡萄串松散，浆果成熟更均匀，串腐病等病害的发病率也更低。与传统的添普兰尼洛克隆品种相比，VP11 产生的花粉存活率降低了约 50%，每个浆果的种子数量也减少了，这表明雌雄配子的受精率都降低了。

为了了解这些性状的遗传基础，研究小组利用长读取技术进行了全基因组测序。他们将 VP11 的基因组与之前组装的参考丹魄基因组进行了比较。分析结果显示，VP11 的 DNA 发生了 11 次较大的结构变化，包括 3 次染色体间事件。其中包括一个复杂的互易位点--两个染色体之间的片段交换。

进一步的遗传分析表明，这种易位是配子活力下降的直接原因。在 VP11 的自花授粉后代中，只有继承了涉及易位的两条染色体的个体才能存活。染色体含量不平衡的配子，即只继承了其中一条易位染色体的配子则无法存活。这就解释了为什么 VP11 的花粉存活率较低，每个浆果的种子数量较少。

研究还发现，虽然 VP11 的葡萄串松散主要是由于每簇浆果数量较少（这是坐果率降低的结果），但其他因素（如花的性别类型）也会影响葡萄串的紧凑程度。然而，在 VP11 的遗传背景中，花的性别对果串紧密度的影响没有对照克隆那么明显。

研究人员认为，在葡萄等无性繁殖作物中，降低配子受精率的突变如果能带来农艺上的优势，如更疏松的果穗和更健康的果实，则可能是有益的。在有性繁殖作物中，这种突变很可能会被淘汰，因为它们会影响繁殖成功率。但在通过扦插繁殖以保持品种特性的葡萄树中，如果这些突变能提高作物品质或抗病性，它们就会持续存在，甚至被选育出来。

这一发现凸显了长读程测序技术在检测葡萄等高度杂合作物复杂结构变异方面的价值。它还证明了体细胞突变--植物一生中发生的遗传变化--如何在不改变优良品种关键特性的情况下促进品种内多样性和改良。

由于 VP11 具有良好的团粒结构，目前已被用于高品质葡萄酒的商业生产。这项研究的结果可以为未来的育种和选育策略提供参考，从而在不断变化的环境条件下提高葡萄树的抗逆性和果实品质。

这项研究的全部成果于2026年1月27日发表在《BMC植物生物学》（第26卷：第348条）上。这项研究由诺埃利娅-阿拉尼翁-桑切斯（Noelia Alañón-Sánchez）和来自ICVV及合作机构的同事领导。基因组测序的数据已通过欧洲核苷酸档案馆（European Nucleotide Archive）公开发表，登录号为 PRJEB97948。

这项工作凸显了基因组学的进步如何帮助科学家揭示重要农业性状背后的遗传机制。对于面临气候变化和疾病压力挑战的种植者和酿酒师来说，了解这些机制可以为保持产量和质量提供新的工具，同时减少对化学防治的依赖。