GA_(3)处理下葡萄果形变化及其生理和分子机制

为研究外源赤霉素(GA_(3))处理对葡萄果形变化的影响,以指形葡萄品种金手指为试验材料,于盛花后3 d使用25 mg/L的GA_(3)溶液对葡萄幼果进行处理,以清水处理为对照。测量成熟期葡萄果实纵横径并计算果形指数;制作石蜡切片观察7、14 d后果实细胞形态变化;利用ESI-HPLC-MS/MS测定48 h和4 d后果实内源赤霉素、生长素(IAA)和IAA-天冬氨酸(IAA-ASP)含量变化;通过qRT-PCR检测果实中生长素合成和信号转导相关基因的表达模式变化。研究表明,经GA_(3)处理的葡萄果实形状显著拉长,果形指数为2.58,显著高于对照(1.81),细胞也明显变长,处理后7、14 d的细胞指数分别为2.38、2.7,显著高于对照(1.67、1.5);果实中内源赤霉素、生长素和IAA-ASP的水平均显著升高;此外,GA_(3)处理还可以显著促进葡萄果实中生长素合成和信号转导相关基因表达水平。

一年两收栽培夏黑葡萄香气成分分析

【目的】分析一年两收栽培夏黑葡萄夏果和冬果的香气成分,为提高该品种的芳香品质及促进其一年两收栽培技术的发展提供理论依据。【方法】以8年生一年两收栽培的夏黑葡萄为试验材料,于始转色期、成熟期和成熟后期采集夏果和冬果。采用HS-SPME-GC-MS方法,分别对夏果和冬果3个时期的香气成分进行定性定量分析,并监控不同发育期持续天数、气象指标和浆果理化指标的变化。【结果】一年两收栽培夏黑葡萄从萌芽到成熟过程中,夏果的每日气温逐渐上升,而冬果的每日气温逐渐降低,冬果较夏果转色期更早,成熟期持续的时间更长。成熟期冬果可溶性固形物和可滴定酸含量均高于夏果;夏果和冬果于始转色期、成熟期和成熟后期分别检测到48、51、47种和52、56、56种香气成分,包括醛类、醇类、酯类、酮类、萜烯类和酸类。冬果3个时期的香气成分总含量分别为472.83、1020.27和836.43μg/L,均显著高于夏果的459.39、638.57和659.20μg/L(P<0.05,下同)。成熟期夏黑葡萄中香气成分含量最高的是醛类化合物,其次是醇类化合物,夏果和冬果中醛类化合物含量分别为446.34和600.18μg/L,醇类化合物含量分别为120.21和163.44μg/L。成熟期夏黑葡萄中单体类香气成分以C6化合物为主,其中含量最高的是青草及苹果香味的己醛,其后依次是草本香和果香型的2-己烯醛、(Z)-3-己烯醛和己醇,冬果中上述单体类化合物的含量均显著高于夏果。成熟期夏果和冬果中最具代表性的8个差异香气化合物为2-己烯醛、乙酸乙酯、香茅醇、苯乙醇、橙花醇、(Z)-3-己烯醛、香叶醇和辛酸乙酯,冬果中上述差异化合物的含量均显著高于夏果。通过对气候条件的分析,与夏果相比,夏黑葡萄冬果生长季后期冷凉的环境和更为干燥的气候是其香气成分含量显著高于夏果的主要原因。【结论】一年两收栽培模式下两季葡萄果实香气成分组成和含量的差异是气象因子综合作用的结果,冬果生长季的气候条件更有利于葡萄芳香品质的提高。

‘阳光玫瑰’雄性不育株花蕾发育期抗氧化酶活性和内源激素含量的变化

以葡萄品种‘阳光玫瑰’及其实生后代雄性不育株‘Y-14’为试材,研究花蕾发育期抗氧化酶活性和内源激素含量的变化,阐明葡萄雄性不育新种质的生理生化特征。结果表明:(1)与‘阳光玫瑰’相比,雄性不育株‘Y-14’花蕾的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著降低,而丙二醛(MDA)含量显著增高。(2)‘Y-14’花蕾的生长素(IAA)含量高于‘阳光玫瑰’,而脱落酸(ABA)含量显著低于‘阳光玫瑰’;‘Y-14’花蕾的赤霉素含量(GA_(3))在花蕾发育前期低于‘阳光玫瑰’,而其茉莉酸甲酯(MeJA)在后期显著低于‘阳光玫瑰’;‘Y-14’花蕾的反式玉米素核苷(TZR)含量较‘阳光玫瑰’偏低。(3)在单核早期,‘Y-14’花蕾的ABA含量变化平缓,而‘阳光玫瑰’的ABA含量急剧升高,与此同时GA_(3)含量开始高于‘阳光玫瑰’,而MeJA含量则在单核早期低于‘阳光玫瑰’且差异逐渐显著。研究认为,‘阳光玫瑰’实生后代不育株‘Y-14’花蕾发育期SOD、POD、CAT活性和MDA、IAA、ABA、GA_(3)、MeJA含量异常变化可能导致了雄性不育的发生,而且单核早期可能是‘Y-14’雄性不育产生的关键时期。

葡萄VvIQD10果形相关基因定位及其互作研究

以葡萄6个不同果形品种盛花期花序为材料,通过荧光定量PCR方法分析比较葡萄IQ67结构域(IQ67 domain,IQD)基因家族成员VvIQD10的表达;从椭圆形葡萄品种‘天山’中克隆出VvIQD10基因编码区序列,对其进行生物信息学分析,采用亚细胞定位瞬时表达载体转化烟草的方法研究VvIQD10蛋白在细胞中的分布情况,并通过酵母双杂交实验和双分子荧光互补试验进行蛋白互作研究。结果表明:(1)VvIQD10基因在长果形葡萄品种中的表达量高于近圆形葡萄品种。(2)VvIQD10基因开放阅读框长度为1401 bp,编码466个氨基酸。(3)VvIQD10蛋白为不稳定亲水性蛋白,无信号肽和跨膜区,但含保守的IQ67结构域,主要结构为α螺旋和随机卷曲,与猕猴桃IQD家族成员(PSS09955.1)亲缘关系最为接近。(4)VvIQD10蛋白主要定位于微管和质膜,并且直接与细胞骨架组织相关蛋白——钙调素类蛋白(VvCML)相互作用。研究认为,VvIQD10基因可能参与葡萄果形调控,葡萄VvCML蛋白从胞质到微管的募集依赖于VvIQD10,推测VvIQD10蛋白可能通过和钙调素类蛋白相结合来调控细胞骨架运动,进而参与葡萄果实形状的变化。