【目的】分析参与调控ABA促进葡萄着色的相关基因,探讨ABA促进葡萄果实花青苷积累的分子机制。【方法】以‘红巴拉多’葡萄为试材,在转色前期(约花后6周)使用300 mg·L~(-1) ABA对果穗进行浸果处理,以清水处理为对照。观察表型,并利用超高液相色谱质谱联用仪(UPLC-MS)测定花青苷组分及含量,再利用转录组测序技术从分子水平对ABA促进花青苷积累的机制进行生物信息学分析。【结果】外源ABA处理3 d后,葡萄果实着色明显加深,花青苷种类和含量增多,其中芍药素3-O-葡萄糖苷、锦葵色素3-O-葡萄糖苷两种单体花青苷含量增加最为显著。分析ABA处理18 h和3 d后葡萄果实转录水平的差异,并通过KEGG富集分析发现了11个ABA信号通路基因以及52个与花青苷生物合成和转运相关的基因差异表达,它们均在外源ABA处理后表达上调。通过将差异基因与葡萄转录因子库进行比对,共发现297个转录因子差异表达。进一步分析差异转录因子表达模式,筛选与VvMYBA1表达模式相近的转录因子,发现15个MYB、bHLH、bZIP、NAC、Dof、HD-ZIP等家族的转录因子,其可能参与调控花青苷生物合成。启动子顺式作用元件分析表明,大部分筛选到的差异基因启动子中含有ABRE元件,说明这些差异表达基因的启动子可能为ABA诱导型启动子。对部分候选基因的表达模式进行实时荧光定量(qRT-PCR)分析,证实了RNA-seq的准确性。【结论】ABA促进葡萄花青苷积累涉及11个ABA信号转导、52个花青苷合成和转运相关基因,15个转录因子可能参与调控了这一生物过程。研究结果为揭示ABA促进葡萄花青苷积累的分子机制提供了一定基础。

【目的】检测‘亚历山大'葡萄果实中萜类物质的种类和含量,分析果实发育过程中单萜类物质的积累与相关基因表达的关系,为揭示玫瑰香型葡萄香气物质的积累规律和香味育种奠定基础。【方法】从果实转色后至成熟期,每周取样一次,每次随机取样80—100粒,去籽去梗后榨汁,离心取上清液用于香气物质测定,使用顶空固相微萃取方法萃取样品中的挥发性成分,对采集到的质谱图用NIST 05谱库检索,并根据已有标样的色谱保留时间和保留指数,确定香气成分的化学组成,利用已有的化合物制备标准曲线进行定量。根据DXS的ORF序列设计引物,以充分成熟的样品RNA反转录获得的cDNA为模板,通过多次独立PCR扩增获得‘亚历山大'DX...

为人工调控花色苷合成,以‘京优’葡萄为实验材料,应用液相色谱-质谱(HPLC-MS)技术和荧光定量PCR,研究了萘乙酸(NAA)和脱落酸(ABA)处理对葡萄果皮花色苷积累及其生物合成相关基因表达的影响。结果表明:在‘京优’葡萄果皮中,可检测到16种花色苷;ABA处理的花色苷含量高于对照,NAA处理低于对照,并且ABA处理的果皮比对照和NAA多出3种花色苷;葡萄果实发育进入转色期,花色苷合成过程中类黄酮途径的结构基因上调表达,完熟后下调表达;ABA处理的果皮花色苷结构基因相对表达量高于对照,而NAA则低于对照。外源ABA促进花色苷积累及其合成相关基因的表达,而NAA则抑制其表达。

【目的】分离越橘VcNAC072(NAM,ATAF1/2,CUC2)转录因子,分析其表达模式并探讨其在调控花青素合成过程中的功能,为进一步研究越橘花青素积累的调控机理提供理论基础。【方法】以‘公爵’越橘(Vaccinium corymbosum ‘Duke’)为试材,克隆VcNAC072。通过农杆菌介导法获得转基因拟南芥,比较转基因和野生型拟南芥花青素积累的差异。利用酵母单杂交和瞬时表达试验,分析VcNAC072对MYB转录因子AtPAP1的转录调控。【结果】克隆获得越橘VcNAC072,该基因CDS为1 032 bp,编码含有343个氨基酸的蛋白质,含有1个保守的NAC结构域。表达分析显示,该基因在不同发育阶段的果实中均可表达,但表达差异明显,在粉色和蓝色果实中表达量较高,在绿色果实中表达量最低。随着VcNAC072表达的升高,果实中花青素含量呈递增的趋势。分析AtPAP1启动子序列,发现其序列中包含NAC转录因子的结合位点。酵母单杂交和烟草瞬时表达试验结果表明,VcNAC072可与AtPAP1的启动子相互作用,并激活其表达。在野生型拟南芥中异位表达VcNAC072,其种子中花青素积累量显著高于野生型。【结论】推测VcNAC072在越橘果实中正向调节花青素的积累。

【目的】分析高温胁迫下参与油菜素内酯调控葡萄花色苷及果实品质合成的相关基因，探讨油菜素内酯调控果实花色苷及品质合成的机制。【方法】以酿酒葡萄‘赤霞珠’为试材，转色前一周利用红外辐射器模拟高温环境，并全树喷施0.6 mg·L~(-1)的2,4-表油菜素内酯（2,4-Epibrassinolide,EBR），测定花色苷、总糖及相关品质指标，选择转色中期（花后70 d）的果实进行转录组测序，从分子水平阐述EBR对高温胁迫下花色苷合成的影响。【结果】从转色开始，各处理花色苷含量逐渐升高；成熟时，高温组（HT）花色苷总量显著低于对照组（CK），高温油菜素内酯组（HTE）花色苷含量高于HT组。总糖、还原糖、蔗糖变化规律与花色苷相似，HT组含量均在成熟期时低于CK组，成熟期各种糖含量为CK组>HTE组>HT组。分析3种处理下‘赤霞珠’果实基因水平的差异，通过GO和KEGG富集发现了14个与蔗糖和淀粉代谢途经相关的差异基因，其中HT和HTE处理显著上调了10个基因，显著下调了4个基因；苯丙氨酸代谢途径有11个差异基因，其中有7个参与花色苷合成的基因在HT处理中上调，有4个参与木质素合成的基因在HT处理下表达量显著上调，说明高温可能促进了木质素合成，从而降低了花色苷的积累量；内源激素信号转导途径的差异表达基因11个，其中ABA信号转导受体基因PP2C及激酶SnRK2的表达量在高温胁迫下显著提高，其可能与EBR共同参与调控高温胁迫下葡萄花色苷的合成。对部分差异基因的表达模式进行实时荧光定量（qRT-PCR）验证，证实了转录组数据的准确性。【结论】EBR通过改变糖代谢、花色苷合成及内源激素信号转导过程中相关基因的表达模式，缓解了高温胁迫对葡萄花色苷积累的抑制作用，提高了果实品质。

【目的】研究避雨栽培模式下‘美人指’葡萄果实的生长发育、糖分积累以及蔗糖代谢相关酶活性，探讨果实发育过程中糖分积累与酶活性的关系，为避雨条件下葡萄的优质栽培提供理论依据。【方法】以＂地膜＋天膜＂避雨栽培下５年生‘美人指’葡萄为供试材料，于谢花后２０ｄ开始每１０ｄ取样１次，测定葡萄果实的纵径、横径、单果质量和果糖、葡萄糖、蔗糖含量以及４种蔗糖代谢相关酶活性的动态变化。【结果】‘美人指’葡萄果实呈双＂Ｓ＂形曲线生长模式，并存在２个快速生长阶段；果实糖分积累主要以葡萄糖和果糖为主，葡萄糖含量一直明显高于果糖；在果实整个发育期，酸性转化酶和蔗糖合成酶分解方向的活性一直较高，蔗糖磷酸合成酶活性很低；且蔗．．．

为探究6-BA对葡萄果实中有机酸积累的影响,及其调控果实有机酸合成的分子机制,以里扎马特葡萄为试材,花前5 d、花后3 d和花后10 d连续3次对花序与果穗进行6-BA处理,研究6-BA对葡萄果实中有机酸积累及其代谢相关基因表达的影响。结果表明,成熟果实中有机酸含量与6-BA处理浓度密切相关,30 mg/L处理后,成熟果实中的酒石酸和总酸含量均显著低于对照,但对苹果酸、柠檬酸和草酸含量并未产生较大影响;对于10,20 mg/L 6-BA处理而言,处理与对照成熟果实中的各种有机酸含量均不存在显著差异。基因表

为了解β-葡萄糖苷酶基因是否与葡萄果实成熟有关,从基因库中分离出了3个β-葡萄糖苷酶基因,分别命名为VvBG1,VvBG2和VvBG3,并对其表达进行了分析。结果显示:所获得的3个基因在葡萄浆果成熟过程中均有表达。果皮中,随着果实的成熟,VvBG1变化较平稳;VvBG2在转色期时略有降低,之后不断升高,在完熟期时达到最大值;VvBG3在成熟过程中先升高后降低,在转色期时达到高峰。果肉中,VvBG1和VvBG2分别与果皮VvBG2和VvBG3变化趋势相似;VvBG3在转色前期和成熟期时表达较低,在完熟期达到最大值。种子中,VvBG1在转色前期出现最大值,之后迅速降低;随着果实的成熟,VvBG2不...

【目的】分析比较显齿蛇葡萄与广东蛇葡萄的转录组序列，挖掘与二氢杨梅素（Dihydromyricetin， DHM）积累相关的基因，为探究显齿蛇葡萄高DHM积累机制提供新思路与方法。【方法】以显齿蛇葡萄和广东蛇葡萄叶片为材料，采用高效液相色谱法（HPLC）分析2种材料DHM含量，并利用RNA-Seq和qRT-PCR技术，分析DHM代谢途径相关基因的表达模式变化。【结果】显齿蛇葡萄与广东蛇葡萄的幼叶中DHM含量差异可高达15倍，显齿蛇葡萄幼叶干重下DHM含量为336.8 mg/g，而广东蛇葡萄幼叶为20.8 mg/g。经转录组差异表达筛选，共获得14 914个差异表达基因（Differentially expressed genes，DEGs），其中大量的DEGs显著富集到核糖体、糖酵解/糖异生、光合生物中的碳固定、苯丙烷生物合成、类黄酮生物合成等途径中。富集结果表明显齿蛇葡萄在参与类黄酮合成代谢与分解代谢相关基因上与广东蛇葡萄有显著差异。GO富集分析结果表明，DEGs高度参与到植物初生代谢过程，尤其是与核糖体相关的酶的合成与运输。分析发现类黄酮生物合成途径相关的AgCHS、AgCHI、AgF3’H、AgF3’5’H基因表达量高，且上调显著，推测可能是显齿蛇葡萄DHM积累的关键基因。此外，在DHM分解代谢途径中，CYP81E基因表达量显著下调，推测CYP81E的低表达可能是DHM高积累的原因之一。【结论】显齿蛇葡萄AgCHS、AgCHI、AgF3’H、AgF3’5’H等基因上调表达，AgCYP81E基因下调表达，能促进二氢杨梅素在显齿蛇葡萄叶片中的积累。本研究为药用植物次生代谢物积累的调控和培育高质量药材提供新的思路与途径。

以20个不同萝卜品种为试材,采用高效液相色谱法(HPLC)研究了幼苗期硫代葡萄糖苷的含量与组成。结果表明:不同品种幼苗中总硫苷含量不同,其中,秋白萝卜>春白萝卜>樱桃萝卜。进一步对硫苷组成进行分析,发现了9种不同的硫苷,其中,4种硫苷属于脂肪族,4种属于吲哚族,1种属于芳香族硫苷。不同类型品种幼苗中的硫苷组成不尽相同。秋白及4个春白萝卜品种中含有上述9种硫苷;春白萝卜品种二年子和花知中含有8种硫苷,缺少1个吲哚族硫苷-1-甲氧基吲哚-3-甲基硫代葡萄糖苷;而所有樱桃萝卜品种中均缺少1个脂肪族硫苷-4-甲硫基丁基硫代葡萄糖苷。在对不同萝卜品种幼苗中各种硫苷所占总硫苷百分比分析时发现:秋白萝卜品种...

【目的】探明不同颜色果袋引起的光质差异对葡萄花青苷合成的影响，为葡萄专用果袋的研发提供理论依据。【方法】以５年生‘贝达’砧‘巨峰’葡萄为试材，于坐果后３０ ｄ分别套红色、绿色、蓝色和白色纸质果袋，以不套袋为对照，每８ ｄ采样一次，直至果实成熟。利用光纤光谱仪分析不同纸袋的透射光谱，高效液相法测定果实发育过程中果皮花青苷含量变化，同时利用荧光定量ＰＣＲ技术分析花青苷合成途径结构基因ＶＶ ＣＨＳ、ＶＶＬｄＯＸ、ＶＶＵＦＧＴ和调控基因ＶＶｍｙｂＡ１以及光信号转录因子ＶＶＨｙ５的表达差异。【结果】红色纸袋、绿色纸袋和蓝色纸袋分别在红光、绿光和蓝光波段具有选择透过性，白色纸袋对光质的透过性没有选择性。不．．．

【目的】克隆山葡萄(Vitis amurensis)CBF1转录因子基因(VaCBF1),为其功能的深入研究及其在植物抗寒基因工程中的应用奠定基础。【方法】根据植物CBF基因AP2/EREBP保守区设计1对简并引物,利用PCR法从山葡萄cDNA中扩增VaCBF1基因的中间片段。再根据中间片段区域设计2对特异引物,采用反向PCR法扩增VaCBF1基因的5′端和3′端序列。将中间片段与5′端和3′端序列拼接后得到山葡萄VaCBF1基因的cDNA全长序列,据此设计1对特异引物,PCR扩增VaCBF1基因编码区的全长序列,并对其进行生物信息学分析。同时,利用荧光定量PCR分析山葡萄VaCBF1基因在不...

【目的】探讨不同架式对葡萄果实成熟期间单萜类化合物合成的影响,进一步从基因表达水平揭示基因转录与单萜积累的关系,以期为生产中架式选择及葡萄果实香味品质的提高提供一定的理论依据。【方法】以T型和V型架式栽培的‘爱神玫瑰’葡萄果实为试材,于果实成熟初期(花后30 d)开始取样,直至果实完全成熟。连续两年常规方法测定果实样品可溶性固形物及可滴定酸含量,利用顶空固相微萃取结合气相色谱与质谱联用技术(SPEME-GC-MS)测定果实中单萜类组分和含量的变化,采用实时荧光定量PCR技术分析单萜合成途径中关键基因脱氧木酮糖磷酸合酶基因(DXS1和DXS3)、脱氧木酮糖磷酸还原异构酶基因(DXR)、异戊烯基焦磷酸还原酶基因(HDR)、里那醇合成酶基因(Liner syn)和萜品醇合成酶基因(Terp syn)的表达变化。【结果】随着果实成熟,可溶性固形物含量逐渐升高,而可滴定酸含量逐渐降低。成熟期的T型架葡萄果实可溶性固形物含量显著高于V型架,可滴定酸含量没有显著差异。2016年和2017年两种架式果实样品中分别检测到27和28种单萜类化合物。检测结果表明不同架式主要萜烯类化合物组分不尽相同,随着果实成熟,主要萜烯类成分也发生变化。成熟时,T型架果实中主要单萜类化合物有里那醇、柠檬烯、α-萜品醇、β-cis-罗勒烯和香叶醇;V型架主要有里那醇、α-萜品醇、柠檬烯、橙花醚和β-cis-罗勒烯等,其中以里那醇含量最高。2016年成熟期T型架果实单萜总量达到108.18μg·L~(-1),是V型架最高含量的1.9倍。而2017年成熟期T型架果实单萜总量达到403.24μg·L~(-1),是V型架最高含量的1.5倍;大多数单萜类化合物含量在成熟时表现为T型架显著高于V型架。在整个果实成熟期间,两种架式葡萄果实单萜类化合物积累表现为两种变化模式,包括里那醇、香叶醇、橙花醇及萜品醇等在内的大部分化合物遵循第一种模式,即在果实成熟时含量达到最高。但是不同架式表现又略微不同,(E,Z)-别罗勒烯、β-cis-罗勒烯、柠檬烯和α-萜品醇等化合物在T型架果实中表现为先下降,花后57 d急剧升高,成熟后期(花后76 d)又下降的趋势。而在V型架果实中这些化合物含量随着果实成熟逐渐上升,花后48 d达到积累高峰,之后又逐渐下降至最低含量。另外,果实成熟期间单萜合成途径基因(DXS1、DXS3、DXR、DHR、Liner syn和Terp syn)表达量随着果实成熟呈上升趋势。不同架式葡萄果实成熟期间单萜总量积累规律与DXS3、HDR、Liner syn和Terp syn表达规律相似。成熟期T型架果实中各个基因表达量明显高于V型架,与单萜类化合物积累模式相一致。【结论】T型架式栽培更有利于果实单萜类物质的积累,T型架式单萜类化合物的高效积累与其代谢途径多个关键酶基因高效表达密切相关。

以5年生酿酒葡萄赤霞珠为试材,初步研究了UV-C照射对果实品质形成和多酚类物质积累的作用。结果表明,植株定期接受UV-C照射并不改变果实品质形成和多酚类物质积累规律,但明显影响成熟葡萄果实品质和多酚类物质含量。葡萄果实发育过程中,适度UV-C照射对成熟果实大小、有机酸含量、总酚含量无明显影响,但会导致花色苷、总糖含量增加,Vc含量降低,以及诱导类黄酮、黄烷醇类多酚积累,从而显著影响果实品质。此外,UV-C照射对果实品质形成和多酚类物质积累的作用具有明显的发育阶段依赖性和剂量依赖性。

【目的】分析不同品种山葡萄酒中的花色苷成分,为山葡萄品种选育和山葡萄酒加工提供理论依据。【方法】应用HPLC-MS/MS技术,以左山一、左山二、双红、双优、双丰5个山葡萄品种为试验材料,分析不同品种山葡萄酒中花色苷成分的差异。【结果】同一产地不同品种山葡萄酒中花色苷的种类和总花色苷质量浓度略有差别,左山一、左山二、双红、双优、双丰葡萄酒中的花色苷种类分别有13,14,13,14和14种,其总花色苷的质量浓度分别为1 523.568,1 525.589,1 409.071,1 140.323,1 292.324mg/L。【结论】5种山葡萄酒中共检测出15种花色苷,其中左山二葡萄酒中总花色苷质量浓...