葡萄基因型与环境互作的多季节分析及白粉病抗性基因型鉴定：基于AMMI、GGE与MTSI方法的综合研究

本研究针对葡萄白粉病（PM）抗性基因型筛选的难题，通过多季节（2021-2023）田间试验结合AMMI（加性主效应乘性交互作用）和GGE（基因型-环境互作）模型分析，评估42个葡萄基因型的稳定性。发现V. parviflora、Pusa Navrang等基因型具有低气孔密度、高抗氧化活性等抗性特征，并通过多性状稳定性指数（MTSI）筛选出兼具抗性与品质的候选品种，为减少杀菌剂依赖的育种策略提供科学依据。

　　

葡萄白粉病由Erysiphe necator（Schw.）Burrill.引起，是全球葡萄栽培的主要限制因素，可导致高达45%的产量损失。传统依赖杀菌剂的防治方式不仅增加成本，还对环境和人类健康构成威胁。印度作为全球第二大葡萄生产国，其主栽品种如Thompson Seedless等对白粉病高度敏感，亟需发掘稳定抗性基因型。然而，基因型与季节的复杂互作（G×S）使得抗性评价充满挑战。为此，印度国家果树种质资源库的研究团队开展了为期三年的多环境试验，旨在通过整合形态生理指标与先进统计模型，筛选兼具抗性和适应性的葡萄基因型。

研究采用42个葡萄基因型（包括商业品种、野生种V. parviflora等），连续三年监测白粉病严重指数（DSI），并结合叶片形态（气孔密度、厚度）和生化指标（苯丙氨酸解氨酶PAL、多酚氧化酶PPO等）分析。关键技术包括：基于DSI的AMMI和GGE双标图解析基因型-季节互作；加权平均绝对得分偏差（WAASB）评估稳定性；多性状稳定性指数（MTSI）整合18个性状筛选最优基因型。

研究结果
1. 病害表型变异
DSI在基因型间差异显著，野生种V. parviflora三年平均DSI仅2.92，而感病品种Pusa Trishar达92.08。抗性基因型普遍表现出高叶片厚度（+34%）、低气孔密度（-28%）的特征。

2. 抗性机制解析
生化分析显示，抗性基因型的PAL活性（与苯丙烷代谢相关）和总酚含量比感病品种高2.1倍，且具有81-93%的高遗传力，表明这些性状可作为分子标记辅助选择的靶点。

3. 稳定性评价
AMMI模型揭示G×S贡献率达23.4%，V. parviflora和雄性杂交种（Male Hybrid）在所有季节均表现稳定。GGE双标图进一步将测试环境划分为两个 mega-environment，其中110 Richter在干旱季节表现出特殊适应性。

4. 多性状综合筛选
MTSI分析最终锁定V. parviflora、Pusa Navrang等5个基因型，其在维持低DSI的同时，光合色素含量不受病害影响，且果实品质符合市场要求。

结论与意义
该研究首次在热带条件下系统评估葡萄白粉病抗性的G×S效应，发现野生资源V. parviflora的抗性具有跨季节稳定性，其高酚类物质含量提示次生代谢通路可能是抗性关键。杂交种Pusa Navrang的抗性与品质平衡，可直接用于育种计划。方法学上，结合WAASB和MTSI的多维度评价体系为多年生作物抗性研究提供了新范式。成果发表于《Physiological and Molecular Plant Pathology》，对实现葡萄可持续生产具有重要实践价值。