研究发现赤霞珠葡萄藤会形成“干旱记忆”

一项针对在智利干旱地区种植的赤霞珠葡萄藤的新研究发现，经历反复干旱的葡萄藤可能会形成某种“胁迫记忆”，从而帮助它们更高效地利用水分，并在恢复灌溉后更强劲地恢复。

这项研究结果由 IVES OpenScience 以 GiESCO 2017 会议系列中的一篇扩展摘要形式发表。该研究由智利大学和拉塞雷纳大学的 Denisse Zamorano 及其同事领衔。

研究人员考察了在智利干旱地区、采用滴灌并种植于 1 立方米容器中的三年生赤霞珠葡萄藤。他们在第二个生长季比较了三种处理：充分供水的对照组、仅在第二个季节经历 40 天夏季干旱的单次干旱组，以及在前一季经历 60 天夏季干旱、并在第二个季节再次经历 40 天干旱的双重干旱组。

核心问题是，葡萄藤是否能够保留对早期水分胁迫的生理记忆，并在干旱再次来临时作出不同反应。根据摘要，这类记忆在植物研究中的案例仍然有限，而且在此项工作之前，尚未以同样方式在多年生作物中得到记录。

在第二次干旱期间，已经经历过干旱的葡萄藤在多项指标上的表现都优于首次遭遇干旱的植株。双重干旱植株全天的水分利用效率高于单次干旱植株，其中清晨优势最为明显。研究人员通过与光合作用、气孔导度和蒸腾作用相关的比值对这一点进行了测量。

在恢复供水后，两组受干旱处理的植株都将木质部水势恢复到与充分供水对照组相近的水平。但经历反复干旱的葡萄藤在重新补水后达到了最高的光合作用速率。与仅经历一次干旱的葡萄藤相比，这些植株在重新供水后还表现出更强的萌芽再生能力，以及更高的能量转导机制活性，包括光化学猝灭和非光化学猝灭。

作者将这些反应与植株结构和形态的变化联系起来。他们表示，这种模式可归因于一种胁迫记忆，而这种记忆可能有利于葡萄藤应对反复出现的干旱条件。

这项研究发表之际，全球各地的葡萄酒产区正面临与气候变化相关、更加频繁且更严重的干旱压力。对于种植者以及更广泛的饮料行业而言，研究结果表明，反复暴露于受控水分亏缺，可能会影响某些葡萄藤未来应对干旱时期的方式。这最终可能关系到灌溉策略、葡萄园韧性以及葡萄供应，尤其是在水资源短缺正成为更大生产风险的地区，不过该研究并未建立直接的商业结果。

这项研究在解读上也存在需要注意的局限。实验是在容器中的幼龄葡萄藤上进行的，而不是在完全商业条件下的成熟葡萄园地块中进行。该发表形式为扩展摘要而非完整论文，因此它提供的是方法和结果的简要概述，而不是完整同行评审文章所具备的同等细节。

尽管如此，这项研究仍为不断增长的相关工作增添了内容，这些研究关注葡萄藤如何应对超越即时损伤控制的环境胁迫。研究结果并未将每一次干旱都视为孤立事件，而是指出，先前的暴露可能会影响后续表现，至少在某些品种和条件下如此。

这一观点对于智利部分干旱地区的葡萄栽培尤为重要，因为那里的灌溉决策正越来越受到水资源减少和更炎热夏季的影响。如果未来田间研究在商业葡萄园中证实这些反应，种植者或许将拥有更好的工具来预测哪些葡萄藤能在缺水后更快恢复，以及亏缺灌溉方案如何影响植株的长期行为。

就目前而言，这项智利试验提供的证据表明，反复干旱并未只是削弱这些赤霞珠葡萄藤。在这一案例中，早期胁迫似乎使它们在干旱再次来临时做好了更高效应对的准备，并在水分重新可用后实现更强恢复。