研究发现 Italia 葡萄中的抗旱基因

一项针对鲜食葡萄品种 Italia 的新研究识别出一组对干旱作出响应的基因，这些发现有望帮助育种者和种植者更好理解葡萄藤如何应对缺水问题。随着高温和干旱期愈发常见，这已成为地中海葡萄栽培中日益突出的担忧。

这项研究于4月30日发表在 Horticulture, Environment, and Biotechnology 上。研究人员在意大利南部巴里大学的温室中，对盆栽 Italia 葡萄藤进行了为期37天的无灌溉处理。科学家测量了叶水势、蒸腾作用、光合作用和气孔导度，同时跟踪了6个此前在转录组研究中被标记、但尚未逐一验证的基因活性。

这些葡萄藤于2013年9月至10月在受控条件下栽培。其中一组保持田间持水量，另一组则停止灌溉。试验结束时，受干旱处理植株的土壤水势从对照组约-14 kPa降至-200 kPa。叶水势也在第30天后明显下降。与此同时，蒸腾作用和净同化作用下降，到第37天，一些受胁迫植株的气孔导度降至零。

基因研究重点关注 VvPP2C4 和 VvPP2C8，它们与脱落酸（ABA）信号传导有关；VvGolS1 和 VvGolS2，与渗透保护相关；以及 VvHSP18 和 VvRD26，它们有助于细胞抵御胁迫。研究人员发现，VvPP2C4 在干旱37天后显著上调，而 VvPP2C8 未出现显著变化。VvGolS2 在第37天升高，VvHSP18 在试验后期上升，VvRD26 的响应最强，从第14天开始增加，到第37天时，其表达量较对照植株约高出80倍。VvGolS1 未显示显著变化。

作者表示，这一模式表明，干旱响应是一个以 ABA 信号传导和渗透保护为核心的协同过程。他们还报告了基因活性与植株生理指标之间的相关性。VvRD26 与光合作用、蒸腾作用和气孔导度呈显著负相关，而 VvPP2C4 也与光合作用和蒸腾作用呈负相关。

这项研究之所以值得关注，在于它是在受控胁迫条件下验证 Italia 葡萄中的候选抗旱基因，而不是仅仅依赖大范围转录组数据。这对于希望培育出能以更少用水维持产量的品种的育种项目，以及在水资源短缺已影响葡萄品质和产量地区制定灌溉策略，都具有重要意义。

意大利仍是全球主要鲜食葡萄出口国之一，其中普利亚大区占全国总产量很大比重。作者表示，了解 Italia 葡萄藤在生理和分子层面的响应，有助于在南欧气候压力不断加大的背景下，支持这一产业持续发展。