Строение листьев соответствует выполнению ими важных функций (фотосинтез, дыхание, транспирация). Сверху листья покрыты эпидермисом с плотной кутикулой, с нижней стороны кутикула более тонкая и прерывается устьицами (Негруль А.М. 1956).
Поверхность листьев бывает гладкой, сетчато-морщинистой или пузырчатой, с опушением или без него, чаще опушена только нижняя сторона пластинки листа (Эйнсет, Пратт 1981).
Соцветие у виноградной лозы – сложная кисть или метелка. Оси соцветия имеют типично стеблевое строение.
Соцветия различаются по степени развития: полноразвитые, с усиком и усиковые. Среднее число бутонов в полноразвитых соцветиях варьирует у разных сортов от 200 до 1500.
Усики имеют большое значение как органы прикрепления побегов и гроздей к опоре. При соприкосновении с другими предметами усик обматывает его, быстро древеснеет. Если усик не встречает опоры, он остается зелёным, затем сохнет и отпадает(Негруль А.М. 1956). Цветки у винограда мелкие (2-4 мм), желтовато-зелёные, сидят пучками и являются самой нежной и чувствительной частью растения (Маркин М.И. 1990). Цветок построен по пятимерному типу. Чашечка, венчик и тычинки образованы из пяти листиков, а завязь из двух плодолистиков. У дикого двудомного винограда известно два основных типа цветка: функционально женский и мужской. Женские цветки морфологически обоеполые, так как у них имеются и тычинки. Но тычинки у них загнуты книзу, и пыльца не способна к оплодотворению (стерильна). Мужские цветки имеют прямые тычинки и слабо развитую завязь, без столбика и рыльца. Пыльца у них фертильна.
У сортов культурного винограда известно тоже два основных типа цветка: функционально женский и обоеполый. Женский отличается теми же особенностями, что и дикого винограда. Обоеполый имеет хорошо развитую завязь и прямые тычинки с фертильной пыльцой (Негруль А.М. 1956).
Для распускания цветов наиболее благоприятное время суток с 6 до 9 часов утра, а так же с 14 до 16 часов. Способ опыления не ясен. Вероятно самоопыление у обоеполых цветков, а так же перекрестное с помощью ветра и насекомых. Пыльцевые трубки находили в столбике через 3 часа после опыления при 16-270С. А наилучшая температура для из прорастания около 300С (Mayer 1964).
В зависимости от сорта и природных условий грозди по длине делятся на мелкие (13 см), средние (18 см), крупные (26 см), и очень крупные. По количеству и плотности размещения ягод различают грозди очень плотные, плотные и рыхлые. По размеру и массе они делятся на мелкие (от 50 до 100 г.), средние (от 100 до150 г.), крупные (от 150 до 250 г.) и очень крупные (более 250 г.). У отдельных сортов грозди достигают 5-6 килограмм (Маркин М.И., 1990).
Плод – сочная ягода с 1-4 семенами или бессемянные (при партенокарпии, кишмишности). Семена с твердой кожурой. Ягоды имеют различную окраску. Она определяется растворенными в клеточном соке пигментами (ксантофилл, каротин и др.), эфирными маслами (Негруль А.М. 1956).
Виноград уже на втором – третьем году после посадки начинает плодоносит, продукт его отличается высокими питательными свойствами. Ягоды винограда по содержанию легкоусвояемых организмом сахаров (обычно в равном соотношении, но в большем количестве глюкозы и фруктозы; лишь немного сахарозы, рабинозы, ксилозы) превосходят все другие виды плодов (Amerine, Singleton 1965).
Ягоде винограда при полном созревании содержаться 65-85% воды, до 30% сахаров, от 0,5 до 1,4% органических кислот (винная, яблочная и др.), 0,15-0,9% белковых веществ, 0,3-1,0% пектинов, 0,3-0,5% минеральных веществ – калий, кальций, фосфор, железо и другие; витаминов на 100г. сырого вещества приходится: A (керотин антиксерофталмический) – 0,02-0,12мг., B1 (тиамин, аневрин) – 0,25-1,25 мг., В2 (рибофлавин) – следы, С (аскорбиновая кислота) – 0,43-12,2 мг., в очень малых количествах имеются В6 (адермин), Р (цетрин) (Негруль А.М. 1956).
Килограмм свежего винограда при средней массовой концентрации сахаров 17/100 см3 дает около 30% энергии, необходимой человеку ежедневно (Amerine, Singleton 1965).
Применение винограда обширно. Плоды культурного винограда используют для еды в свежем виде, для производства алкогольных напитков, виноградного спирта и безалкогольных продуктов. Из отходов виноделия получают винокаменную кислоту, винный камень. Виноград и продукты его переработки имеют диетическое значение и применяются при лечении многих болезней и для общего укрепления здоровья (Трошин, Свириденко 1988).
Мировое производство винограда превосходит производство любых других фруктов (Косинина, 1983). Экономическое значение продуктов из винограда обусловило большой объем исследований фундаментальных таксономических и цитогенентических проблем, стоящих перед селекционерами при выведении сортов, приспособленных к различным климатическим условиям и для различных направлений использования (Pratt 1964).
Генетическое изучение разных сортов дикорастущих форм винограда имеет большое значение, так как позволяет осмыслено подбирать пары с необходимыми признаками для межвидовой и внутривидовой гибридизации (Негруль А.М. 1967).
Генетико-цитологические и ампелографические исследования видов и сортов винограда создают базу для селекционной работы (Трошин, Федеров 1988).
Виноград склонен к мутационным изменениям. Мускатные сорта возникли как мутации. У винограда известны соматические и генеративные мутации. Увеличение ягод у Vitis vinifera совершалось на основе ступенчатых мутаций. Мутационно возникают и однополые цветки и даже двудомные. Мутационно появляется и цитоплазматическое стерильность (Жуковский П.М. 1971).
В последние годы усилено занялись экспериментальной полиплоидией у винограда. Было замечено, что у диплоидных сортов иногда появляются грозди с более крупными ягодами и листьями. Такие грозди оказались тетроплоидными. Листья у них были толстыми. Замечательными свойствами тетроплоидного винограда оказались высокая фертильность пыльцы по сравнению с диплоидной и обилие гроздей. Семенная продуктивность высокая. Иногда бывают химеры: кожица ягод диплоидная, а мякоть и семена тетроплоидные. Удалось получить амфиплоиды Vitis vinifera x Vitis rotundifolia, т.е. от разных подродов. Перспективным методом селекции является колхицирование винограда (Голодрига П.Я. и др. 1976).
1.2. Селекционно-генетические исследования в виноградарстве
Один из важнейших факторов повышения рентабельности производственных насаждений винограда является искусственный отбор (селекция) продуктивных растений. Общие цели селекции – приспособленность растений к экстремальным внешним условиям и устойчивость против болезней и вредных насекомых. Обычная цель большинства селекционных программ по винограду – получение приспособленных к местным условиям, высокоурожайных сортов с качествами, желательными для намечаемого использования (Прайтт 1964).
В селекции винограда используют три вида отбора: массовый, клоновый и фитосанитарный (Голодрига 1977).
Массовую селекцию ведут двумя способами. По отрицательным признакам выделяют малоценные, ослабленные, неурожайные, больные с осыпающимися цветками и горошащимися плодами кусты основного сорта и примеси других сортов.
Селекцию по положительным признакам применяют при выращивании элитного посадочного материала для создания элитных маточников (Мишуренко А.Г., Карасюк М.М. 1987).
Массовая селекция с последующим удалением всех “отрицательных” кустов обеспечивает повышение урожайности насаждений в текущем году за счет использования кустами освобожденной площади, а так же чистосортность и высокую урожайность будущих виноградников, заложенных здоровым посадочным материалом (Негруль А.М. 1967).
Клоновая селекция – один из действенных и эффективных путей интенсификации производства (Голодрига, Трошин 1980). Этот метод индивидуальной селекции позволяет улучшить отдельные сорта за счет внедрения в производство отобранных клонов, повышающих урожайность насаждений на 25-30% при сохранении, а не редко и при улучшении качества (Голодрига, Суятенов, Трошин 1975).
Индивидуальную селекцию клонов обычно ведут на плодоносящих насаждениях в периоды, когда появляются все морфометрические и биолого-хозяйственные ампелографические признаки (Трошин 1990).
Распространены две методики отбора клонов: отбор клонов по морфологическим корреляциям и отбор высокопродуктивных клонов. Суть первой методики заключается в том, что по изменениям ряда скоррелированных сортовых признаков выделяют отдельные кусты. Признаки делятся на качественные и количественные. Качественные признаки имеют взаимоисключающие фенотипическое выражение: присутствие или отсутствие окраски ягоды, семени; обоеполый или функционально женский тип цветка. Они не зависят от условий внешней среды и по этому обнаружение новой характеристики другого признака является достоверным подтверждением того, что имеется клон. Количественные признаки: более крупные листья, грозди и ягоды, высокий урожай, повышенное сахаронакопление, мощный рост, резче выраженная устойчивость, появление в более ранние сроки окраски ягод не служат достоверным подтверждением истинного клона, поскольку их изменение как правило вызвано условиями среды (Голодрига, Трошин, Суятинов 1975).
При отборе высокопродуктивных клонов предполагается улучшение сорта по комплексу признаков: окраска побегов, величина, форма, степень рассеченности листа; тип и особенности строения цветка; форма и окраска ягод; повреждаемость морозами, болезнями, вредителями, вирусными заболеваниями, устойчивость к засухе и т.д.. В качестве результирующих признаков используют: величину урожая, уровень сахаристости и кислотности и качества получаемых вин (Мерджанян, Зеленин 1932). Это дает возможность выделять клоны характеризующиеся высокой урожайностью, устойчивостью к неблагоприятным условиям, коротким периодом вегетации, повышенным сахаронакоплением и другими свойствами (Негруль А.М. 1967).
В процессе селекции, в следствие свободного комбинирования признаков, получают сорта и кандидаты в сорта с отличным набором хозяйственных признаков (Гузин 1982).