摘要：以山葡萄‘双红’和欧亚种葡萄‘贵人香’的杂种F1代为试材，在对亲本及杂交F1代植物性状调查、果实品质测定及抗寒性鉴定的基础上，构建一套由果实特性、果穗特性及其他特性3个方面的AHP综合评价体系。根据综合评价的评分结果，将所有试材分为四个不同的等级，其中9株杂交后代的表现较好，综合评分在3.5分以上，评为Ⅰ级。结合具体植物性状调查、果实品质测定及抗寒性鉴定结果，认为9株杂交后代中29-20和29-14植株健壮、抗寒性强、香气浓郁、结果量多、含酸量较低，具有较高的开发价值，建议作为重点选育对象。
关键词：酿酒葡萄;植物学性状;果实品质;抗寒性;AHP综合评价
葡萄酒作为世界第一大果酒，在国际贸易中占有重要的地位。据国际葡萄与葡萄酒组织(OIV)统计，2016年我国葡萄酒消费量已达173万千升，成为世界第五大葡萄酒消费国[1,2]，但我国在世界葡萄酒贸易中仍存在巨大的贸易逆差，主要原因之一是葡萄酿酒品种缺乏我国本土培育的具有自主知识产权的优良品种，生产酿造多以国外引进品种为主，引进品种常存在产量低、抗病差、抗寒弱等问题[3]，特别是在北方地区葡萄栽培过程中，冬季易受到冻害，严重时甚至造成植株死亡[4]。因此，选育出适应我国生态条件、具有自主知识产权的、优良的酿酒葡萄新品种对我国葡萄酒产业的稳定持续发展十分重要。
现代葡萄育种工作的重要内容之一是对葡萄种质资源的评价。近年来，关于葡萄资源的评价多集中在抗寒性评价[5-7]、果实品质评价[8,9]或抗旱性评价等单一因素的评价[10]，鲜有针对葡萄资源或某一杂交群体进行系统的全面的综合性评价。目前，针对植物的综合评价研究普遍采用层次分析法(AnalyticHierarchyProcess，简称AHP法)，并得到广泛应用[11-13]。AHP法是将与决策有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，为一些分析内容复杂、目标量大、准则多的问题提供了一种简便的分析方法[14]。AHP法不仅可以对非定量事件进行定量分析，也可对主观判断作客观描述，使评价结果更具科学性和可靠性。
本研究为获得高糖低酸、香气浓郁、抗寒性强的酿酒葡萄新种质，以山葡萄‘双红’和欧亚种葡萄‘贵人香’为亲本杂交获得的杂种F1代为试材，基于对亲代及其子代从植物学性状、果实品质及抗寒性测定结果，从果实特性、果穗特性及其他特性三方面构建AHP综合评价，旨在选育出品质优良、抗寒性强的酿酒葡萄新种质，加快育种进程，为后续的新品种选育及推广奠定理论基础。
1材料与方法
1.1植物材料
试验材料以酿酒山葡萄品种‘双红’为母本，酿酒欧亚种葡萄品种‘贵人香’为父本，于2014年6月进行杂交，得到125株F1代实生杂交苗，定植于国家果树种质左家山葡萄圃，种质圃地处吉林省吉林市左家镇，位于北纬44°04'，东经126°05'，海拔190m。年均气温3.6℃，绝对低温-39.8℃[15]。杂交苗采用单臂篱架栽培，密植，株行距30cm×100cm，行柱间距1m。树体肥水管理采用常规管理模式。植株长势良好，经杂种鉴定，选取98株杂交后代用于后续试验。
1.2试验方法
1.2.1植物学性状调查
2019年-2020年对温室栽培管理条件下的亲本及98个F1杂交后代的植物学性状进行调查，描述方法参照刘崇怀[16]的专著《葡萄种质资源描述规范和数据标准》。主要对形态特征，包括株高、叶型及果实等性状进行调查，风味品质采用感官品尝，可溶性固形物含量使用便携式折光仪(LB32T，中国)测量，滴定酸含量用碱式滴定法测量。上述观测数据，每个数据调查重复三次。
1.2.2抗寒性鉴定
(1)材料处理
参照Zhang等[5]的方法略有修改，将采集的一年生成熟枝条放入地窖沙藏，于当年12月上旬取出。自来水反复冲洗去泥沙、杂质，蒸馏水洗涤后晾干，剪成20cm长的小段，置于4℃冰箱中保存待用。使用高低温交变温湿试验箱(型号：BRHJ-120B)对枝条进行低温处理，结合当地的绝对低温-39.8℃，共设定8个温度梯度，分别为4℃(对照组)、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃、-30℃、-35℃、-40℃，按4℃/h的速度降温至设定温度后在该温度下保持12h，再按4℃/h升温至0℃，取出后于室温下放置24h，以备用于抗寒性指标测定。
(2)相对电导率测定将处理后的枝条用去离子水冲洗干净，避开芽眼，剪成2-3mm厚的薄片，称取1g放入25mL刻度试管，加去离子水20mL，每个温度下的处理重复3次。标记试管并于室温下浸泡12h，期间多次摇动。用DDS-307A型电导仪测定待测液的初电导值C1(μs·cm-1)，测定后盖好试管塞，放入沸水水浴30min取出，冷却至室温，测定其终电导值C2(μs·cm-1)，计算相对电导率/%=(C1-CK)/(C2-CK)×100%
(3)根据相对电导率值，配合Logistic方程y=k/(1+ae-bx)建立回归方程，拟合温度拐点(拐点温度t=-lna/b)确定半致死温度(LT50)。应用隶属函数法对试材的抗寒性进行评价，根据平均隶属度值将抗寒性分为5级：Ⅰ级(高抗)>0.7～1.0;Ⅱ级(抗)>0.6～0.7;Ⅲ级(中抗)>0.4～0.6;Ⅳ级(低抗)>0.3～0.4;Ⅴ级(不抗)>0.0～0.3。
1.2.3AHP综合评价
(1)指标体系的构建根据亲本及杂交后代植株的性状，结合果树专家学者意见，构建出一套酿酒葡萄亲本及后代的综合评价体系。本体系由1个目标层、3个约束层及12个标准层(表1)构成。A层为目标层，酿酒葡萄亲本及后代的综合评价。B层为约束层，是综合评价的主要限制因素，选取果实特性、果穗特性及其他特性作为约束层。P层为标准层，与约束层3个因素密切相关的更具体的评价指标。各指标因子具体的评价标准按优劣拟定5分制的评分机制(表1)。
(2)判断矩阵的构造及其一致性检验采用9级比例标度法将各指标重要性两两比较，从而建立一系列的判断矩阵并进行一致性检验(表2)。若随机一致性比例CR<0.1，即通过一致性检验，否则需要重新调整判断矩阵直至满足一致性。邀请老师同学对试材的各个指标按评分标准(表1)逐一评分，综合得分后结合AHP层次分析法获得的各指标得分及权重计算每一份试材的最后得分并排序。
2结果与分析
2.1酿酒葡萄‘双红’与‘贵人香’杂交后代植物学性状调查及果实品质测定
对亲本‘双红’与‘贵人香’及其杂交后代的植物学性状进行调查及果实品质测定，遗传变异分析结果详见表3。大部分的‘双红’与‘贵人香’杂交后代杂种F1代的植物学性状发生广泛分离，广义遗传力(H2)很高，表明遗传效应是引起这些遗传变异均的主要因素。杂种F1代的植物学性状显示均有超亲现象。如表3可知，杂交后代中可滴定酸含量的高亲率为4.11%，表明杂交后代的酸度整体降低。杂交后代的平均果穗重量为55.05g，变异幅度在12~146g之间，变异系数为58.59%，平均果穗重量的高亲率为13.89%，低亲率为44.44%，其中杂交后代29-3(145g)、29-16(133g)、29-20(132.5g)、26-26(123g)平均果穗重高，建议后续重点观察。杂交后代的平均单果重为1.19g，低于亲中值，变异幅度在0.5~1.8g之间，变异系数为24.96%，杂交后代中有32.35%的平均单果重高于亲本，平均单果重的低亲率为41.18%，表明平均单果重这一性状表达相对稳定。‘双红’和‘贵人香’平均每株含有果穗数量分别为10.5和8.5，杂交后代每株的平均果穗数量为8.1，其数量略低于亲本的亲中值，变异幅度在2~23之间，变异系数为65.05%，每株果穗数量的高亲率为21.21%，低亲率为45.45%。形态学调查发现杂交后代的果粉厚度和果皮厚度均薄于母本‘双红’，F1代果实的风味口感显著优于双亲。杂交后代中还有一些株系不育未产生果实，这类株系在后续进行AHP评价打分时相关因子均为1分。
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部分后代出现性状分离现象，母本‘双红’的叶片为心脏形，呈现轻度三裂状，叶片大小在22cm左右。父本‘贵人香’的叶片为五角形，呈现较明显五裂状，叶片大小在15cm左右。后代杂交种的叶形大部分为五角形，少数为心脏形和近圆形，其中46.94%的后代杂交种呈三裂状，27.55%呈五裂状，其中26-17、26-21、27-9、27-11、28-21和29-16的叶裂全缘无裂痕(图1)。
2.2酿酒葡萄‘双红’与‘贵人香’杂交后代的抗寒性分析
枝条经低温处理后，配合Logistic方程对‘双红’和‘贵人香’的杂交后代的抗寒指标进行测定，半致死温度遗传变异分析详见表4，两年半致死温度平均值及抗寒能力详见表5。‘双红’和‘贵人香’半致死温度平均数分别为-31.65℃、-16.77℃，杂交后代半致死温度的变异幅度为-10.53℃~-37.04℃，后代半致死温度的平均数值为-24.85℃，其数值低于亲本的亲中值-24.21℃，表明杂交后代的平均抗寒能力高于亲本。98个杂交后代中有11个子代的低温半致死温度低于母本‘双红’，分别为29-20、29-13、26-15、28-5、26-9、26-3、29-11、28-12、29-4、28-24、29-14，其中29-20是最抗寒的杂交后代，半致死温度为-37.04℃，抗寒能力最弱的杂交后代是27-13，半致死温度仅为-10.53℃。低温半致死温度处于两亲本间的占总体的78.57%，半致死温度高于父本‘贵人香’的占总体的10.20%，表明杂交育种可以产生相对抗寒的酿酒葡萄新种质。
根据平均隶属度值，将后代抗寒性分为5个不同级别，从Ⅰ级到Ⅴ级抗寒性依次降低。经计算分析出父本为不抗性植株，母本为高抗性植株。杂交后代中有31.87%的后代为高抗寒性植株，9.89%的后代的抗寒性表现为抗性，38.46%的后代为中抗寒型，19.78%的杂种后代为低抗和不抗寒型。将数据进行统计和处理，两年平均后的数据结果显示，后代葡萄植株抗寒性更多偏向于中抗，不同年份结果有所差别。基于标准层评价因子的评分标准(表1)，根据亲本及杂交F1代的抗寒鉴定结果及抗寒等级，为试材抗寒能力进行打分，打分结果用于后续AHP综合评价。
2.3酿酒葡萄‘双红’与‘贵人香’杂交后代的AHP综合评价
基于本研究建立的葡萄亲代及F1代的综合评价体系对亲本和98个子代进行评分，具体得分排名情况见表5。根据最终得分情况，将杂交后代划分为四个等级，Ⅰ级为得分>3.5，Ⅱ级为得分2.5~3.5之间，Ⅲ级为得分1.5~2.5之间，Ⅳ级为得分<1.5。父本‘贵人香’得分为3.1329，属于Ⅱ级;母本‘双红’得分为2.4701，属于Ⅲ级，两者相比较父本的综合性状要优于母本。9个杂交后代的综合评分在3.5分以上，分别是29-11(3.9809)、29-14(3.9307)、29-20(3.8989)、29-18(3.7705)、29-16(3.6761)、26-26(3.5963)、27-20(3.5801)、29-9(3.5763)、27-6(3.5073)，因其低酸、香气浓郁、结果量多、抗寒性强、植株健壮评为Ⅰ级，是极佳的潜在育种材料。评分结果显示21个杂交后代在继承母本良好的抗寒性的同时，含酸量降低，果色香气浓郁，植株长势较好，分值高于父本‘贵人香’和母本‘双红’。21个杂交后代因其综合性状相对较差，果实风味较差，甜度较低味道酸涩，其综合性状不及亲本，评分为Ⅳ级，部分植株长势弱且无果实，个别植株死亡。综上所述，9个评分为Ⅰ级的子代建议作为重点观察株系，重点保护逐渐扩繁，为后续的稳定性试验观察、区域试验做准备。9个评分为Ⅰ级的子代的果穗情况如图2所示。
3讨论与结论
种质资源是一切育种工作的基础，对不同种质资源进行评价是资源开发与利用的前提。资源评价指标往往众多且主次难分。层次分析法是将与决策有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础上进行定性和定量分析，该方法不仅用于无结构特征的系统评价，也可用于多指标、多标准、多时期的系统评价，为各份资源综合评价提供便捷，结果具有准确性和科学性[18]。近年来，层次分析法在农业领域开展应用研究[19-21]。Guo等[22]利用AHP综合评价法对中国原产野生草莓资源从果实特性、植株特性及抗性等方面进行评价，认为五叶草莓果色丰富、抗性好、分布范围广，具开发价值。沈甜等[23]基于层次-关联度和主成分分析综合评价10个无核鲜食葡萄品种果实品质，两种分析方法综合得分排名前三的均是‘无核翠宝’、‘爱神玫瑰’和‘夏黑’，排名末位的均是‘无核白鸡心’，为今后优良品种区试推广提供理论依据。
本试验从果实特性、果穗特性及其他特性三个方面构建一套适合筛选酿酒葡萄新种质的AHP综合评价体系，评价结果显示，9株杂交后代综合表现较好，具有母本的高抗寒性和父本果实品质的优良性状。结合植物学性状调查、果实品质评价及抗寒性鉴定结果的具体表现，综合分析认为9个株系中29-20和29-14建议进一步作为重点选育对象，为后续的酿酒葡萄新品种的选育提供试材和理论依据。——论文作者：郭瑶1，杨义明2，秦阳1，乔建磊1，路文鹏2**，王连君1**
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