地形驱动的微非生物胁迫梯度调控酿酒葡萄品种'帕帕兹卡拉西'叶水平的生理效率与次生代谢可塑性

《Applied Fruit Science》：Topographic-Driven Micro-abiotic Stress Gradients Modulate Leaf-Level Physiological Efficiency and Secondary Metabolism Plasticity in Vitis vinifera cv. ‘Papazkaras?’

　　

摘要

精细尺度的地形异质性可能在雨养葡萄园中产生对比鲜明的微环境，但目前尚不清楚叶片气体交换与次生代谢对这些自然梯度的响应是否具有相似敏感性。本研究评估了地形微非生物胁迫梯度对嫁接在5BB砧木上的本土红葡萄品种'Papazkaras?'（Vitis vinifera L.）叶片水平生理效率及次生代谢可塑性的影响。研究于2024年生长季在一个非灌溉葡萄园中开展，该葡萄园沿均匀10.17%的坡度分为下坡区（LS）、中坡区（MS）和上坡区（US）三个区域。净光合速率（A）、气孔导度（g_s）、内在水分利用效率（WUE_i = A/g_s）和瞬时水分利用效率（WUE_ins = A/E）共测量11次。混合叶片样品分析了光合色素、脱落酸、脯氨酸、总酚类、单宁、抗氧化能力及个别酚类化合物。气体交换性状在不同日期间存在变化，但在空间上分异较小，净光合速率在各坡位间保持相似（10.29–10.59 μmol CO₂ m^?2 s^?1）。相比之下，总酚类、单宁、叶绿素a/b比值及大多数个别酚类化合物沿上坡方向增加，而叶绿素b和总叶绿素含量下降。脱落酸、脯氨酸和抗氧化能力则表现出较弱或不一致的响应。多元分析通过酚类谱特征清晰地区分了上坡样品。这些结果表明，'Papazkaras?'品种在可能与较低土壤水分有效性相关的条件下，维持稳定的光合性能，同时上调保护性酚类代谢途径。所观察到的生理稳定性与生化可塑性相结合，突出了该品种在色雷斯地区非灌溉地中海型葡萄园中的适应能力，并表明在预期的增温和干旱趋势下，上坡位可能增强叶片酚类潜力。