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1、花色苷的含量和組成決定著葡萄果皮顏色,是影響鮮食葡萄外觀品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和商品價(jià)值的重要因素。根域限制可以促進(jìn)葡萄著色,提高果皮中花色苷的總含量。但是根域限制對(duì)果皮花色苷的組成、結(jié)構(gòu)修飾種類的影響以及調(diào)控其合成的分子機(jī)制尚不清楚。本文以歐美雜交種鮮食葡萄‘巨峰’和‘夏黑’為試材,進(jìn)行根域限制栽培處理,以傳統(tǒng)的露地栽培為對(duì)照。采用HPLC/MSD-ESI-MS方法測(cè)定轉(zhuǎn)色期開(kāi)始至成熟期果皮花色苷的組成和含量,分析根域限制對(duì)花色苷不同結(jié)構(gòu)修飾
2、種類的影響。采用實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)分析根域限制對(duì)果實(shí)發(fā)育過(guò)程中花色苷合成途徑相關(guān)的15個(gè)結(jié)構(gòu)基因和4個(gè)調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)的影響。研究結(jié)果表明:
1.‘巨峰’葡萄和南寧地區(qū)的‘夏黑’葡萄在根域限制下樹(shù)體生長(zhǎng)受到抑制,而果實(shí)生長(zhǎng)自轉(zhuǎn)色期開(kāi)始高于對(duì)照,果實(shí)品質(zhì)顯著提高,可溶性固形物、pH、糖酸比增加,果糖、葡萄糖和總糖含量也提高。
2.根域限制下花色苷的合成早于對(duì)照,成熟期花色苷的總含量和各類花色苷的含量均顯著高于對(duì)
3、照。根域限制下檢測(cè)到的花色苷的種類也多與對(duì)照。根域限制下‘巨峰’葡萄檢測(cè)到25種花色苷,‘夏黑’葡萄檢測(cè)到29種,分別比對(duì)照多6種和2種,均是結(jié)構(gòu)上可以進(jìn)一步發(fā)生羥基化或甲基化結(jié)構(gòu)修飾的花青素、花翠素和甲基花翠素類花色苷衍生物。
3.根域限制影響了葡萄果皮中不同花色苷結(jié)構(gòu)修飾種類及其比例。根域限制下各類花色苷結(jié)構(gòu)修飾種類衍生物的含量都提高了,但是增加的幅度不同。根域限制下3'5'-取代類花色苷衍生物較對(duì)照增加的量多于3'-
4、取代類花色苷衍生物,同時(shí)根域限制提高了成熟期3'5'-取代類花色苷衍生物的比例;‘巨峰’和‘夏黑’葡萄根域限制下甲基化類花色苷衍生物的含量增加,增加的幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于非甲基化類花色苷衍生物,但是根域限制下甲基化衍生物的比例下降;根域限制對(duì)花色苷?;Y(jié)構(gòu)修飾的影響在‘巨峰’和‘夏黑’葡萄中是不同的,‘巨峰’葡萄中根域限制下各類?;苌锖吭黾拥姆?香豆?;惢ㄉ昭苌铮疚歹;惢ㄉ昭苌铮疽阴;惢ㄉ昭苌?,‘夏黑’葡萄中根域
5、限制下各類酰基化衍生物含量增加的幅度:未?;惢ㄉ昭苌铮鞠愣辊;惢ㄉ昭苌铮疽阴;惢ㄉ昭苌?。在比例上,根域限制增加了‘巨峰’葡萄香豆?;惢ㄉ昭苌锏谋壤?,降低了未?;鸵阴;惢ㄉ昭苌锏谋壤窃黾恿恕暮凇咸盐歹;鸵阴;惢ㄉ昭苌锏谋壤?,卻降低了香豆?;惢ㄉ昭苌锏谋壤?。
4.根域限制上調(diào)了‘巨峰’和‘夏黑’葡萄果皮花色苷合成途徑的關(guān)鍵酶結(jié)構(gòu)基因PAL、4CL、CHS2、CHS3
6、、CHI1、F3Hs、DFR、LDOX和調(diào)節(jié)基因VlmybA1-1、VvmybA1的轉(zhuǎn)錄表達(dá)(整個(gè)或部分果實(shí)采樣期)。這些基因的上調(diào)作用與根域限制下‘巨峰,和‘夏黑’葡萄花色苷整體合成水平的提高有關(guān)。根域限制下F3'H、F3'5'H的轉(zhuǎn)錄表達(dá)上調(diào),尤其是F3'5'H的上調(diào)表達(dá)顯著。3GT的轉(zhuǎn)錄表達(dá)在‘巨峰’和‘夏黑’葡萄中均為上調(diào)表達(dá)。5GT的表達(dá)在‘巨峰’葡萄果實(shí)整個(gè)發(fā)育期均為上調(diào)表達(dá),在‘夏黑’果實(shí)部分采樣期上調(diào)表達(dá)?!薹迤咸选疧
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