近年来，全球气候变暖趋势持续加剧，极端天气频发，给全球农业生产系统带来前所未有的冲击。从小麦、玉米到柑橘、葡萄，传统农作物的种植适区正在被迫“北移”或“上山”，产量波动明显增加，食品安全与农业可持续发展面临严峻挑战。研究显示，到本世纪末，若温室气体排放不加控制，全球主要作物的适宜种植区将大幅缩减。例如，东非的部分小麦产区预计将损失超过70%的产量，南美的玉米、巴尔干的葡萄酒产业亦将承压。作物“气候适应能力”的差异，正成为左右未来粮食结构的核心变量。在这一背景下，如何构建具有“气候韧性”的农业种质资源体系，已成为全球农业科研与农业产业链面临的核心命题。其中，作物的野生近缘种（Crop Wild Relatives, CWRs）以其广泛的遗传多样性和抗逆性，被视为抵御未来气候风险的“生命银行”。

葡萄（Vitis vinifera）作为全球经济价值最高的果树之一，广泛用于鲜食、酿酒及加工。然而，葡萄的生长周期、产量与品质对气候变化高度敏感，尤其在极端气候胁迫下，传统葡萄产区的可持续性生产受到严重威胁。已有研究指出，在高温胁迫下，葡萄糖分积累加快、酸度下降，导致酿酒风味不稳定；气候暖化还会推动病虫害扩散，压缩适宜种植带。这些风险让葡萄产业比其他果树作物更早暴露在气候冲击的最前线，气候变化或重塑葡萄的全球种植格局。

葡萄属（Vitis）广泛分布于北半球温带至亚热带地区，全世界共有约70种，主要有亚洲、欧洲和北美洲三大自然分布中心。葡萄属起源于中北美洲，随后扩散至欧亚大陆，受始新世-渐新世（约3500万年前）气候变化影响，葡萄属植物在东亚地区由北向南迁移，同时经历了适应性辐射事件，地理隔离、平行演化以及杂交渐渗事件等共同驱动了东亚野生葡萄资源的多样化和物种形成。此外，由于中国南方受第四纪冰期的影响较小，大量物种得以幸存，使得中国成为了野生葡萄种类最为丰富的地区，约40种，占全球总数的一半以上。这些野生葡萄种类在长期自然选择下演化出对多种逆境环境的适应性，它们不仅是全球水果产业的重要作物之一，也是研究植物抗逆性和多样性的重要材料(图1)。例如山葡萄（V. amurensis）主要分布在中国东北、朝鲜半岛和俄罗斯远东地区，具有极强的抗寒能力，可在-40 °C的环境中生存，是高纬度寒冷地区育种的重要亲本；河岸葡萄（V. riparia）主原产于北美，除具有较强的耐寒性外，还具有较强的抗湿涝和根瘤蚜抗性，是目前使用最广泛的葡萄砧木之一；圆叶葡萄（V. rotundifolia）原产于美国东南部，具有优异的抗病虫害特性，尤其对白腐病、霜霉病、根瘤蚜等具天然抗性，展现出作为抗病种质资源的巨大潜力。

2025年4月，Horticulture Research上线了（Advance Access）中国农业科学院深圳农业基因组研究所周永锋团队题为The dynamicsof wildVitisspecies in response to climate change facilitate the breeding of grapevine and its rootstocks with climate resilience的研究论文，首次系统评估了全球葡萄属植物对未来气候变化的适应潜力，提出利用野生种质资源，培育具气候韧性的葡萄品种与砧木，是应对气候变化的关键手段。研究发现到2080年，栽培葡萄的适宜种植面积将显著下降，其中鲜食葡萄与酿酒葡萄的种植面积将分别减少130万和150万平方公里(图2)。欧洲传统产区（如法国、西班牙、意大利）适生性减弱，而北美北部、新西兰等冷凉区域有望成为新兴种植热点。虽然部分区域（如中国北方）在未来仍保有适宜性，但整体来看，当前栽培葡萄对气候变化的脆弱性突出，亟需引入具有更高适应能力的遗传资源。

相比之下，约70%的野生葡萄表现出更强的气候适应性，未来适生范围在部分区域进一步扩大。当前，许多商用葡萄砧木（如V. riparia × V. berlandieri）已源自野生种，但大多数仍集中于有限基因源。本研究进一步提供了多个候选野生砧木资源：北美野生种如圆叶葡萄和美洲葡萄（V. labrusca）、东亚野生种如毛葡萄（V. heyneana）和刺葡萄（V. davidii）都展现出对高温干旱等极端气候的显著耐受性，其适生范围在未来预测可能得到极大扩张(图3)。圆叶葡萄拥有出色的耐热、耐湿、抗病虫能力，是少数能在亚热带湿热条件下正常结果的葡萄之一。毛葡萄具有较强的抗逆和抗病能力，在东亚地区广泛分布，是优秀的砧木选育材料。东亚与北美的野生葡萄适生区域扩张趋势远强于欧洲野生葡萄（V. viniferassp.sylvestris），表明它们在未来可成为葡萄抗逆育种和砧木改良的重要候选资源。

研究建议，未来葡萄产业应采取多元化的适应措施：开展野生种热/旱/冷胁迫生理实验，挖掘优异抗性基因；建立野生种质资源库与表型数据库，支持精准选育，未来砧木体系的改良需更广泛引入东亚与北美野生种；推动高纬度、高海拔种植迁移战略，优化栽培格局；配合节水灌溉、有机施肥、遮阴设施等栽培技术，增强抗逆能力；政策上应支持基础设施建设、技术培训与育种项目长期投资。通过上述策略，可逐步打造一个可持续、韧性强的葡萄生产体系，从而在全球气候变化背景下保障产业稳定发展。

本研究为葡萄产业应对气候变化提供了前瞻性预测与资源支撑，同时为葡萄属植物的适生性预测提供了全球视角，明确了野生资源在未来果树育种和适应性种植中的关键作用。随着气候变化带来的压力不断加剧，“重视野生资源、保护物种多样性、创新育种策略”将成为葡萄产业乃至全球果树农业的重要发展方向。

周永锋团队博士生张梦妍和博士后徐小东为论文的共同第一作者，博士后马志尧为通讯作者。周永锋团队成员参与了该项研究。该工作得到国家自然科学基金的资助。