葡萄花芽分化研究进展

花芽分化是葡萄生长发育过程中十分重要的阶段,而葡萄的成花过程较特殊,成花诱导更复杂,表现在始原基分化后能进一步分化形成花序,也能分化成卷须发育成为营养器官。葡萄花芽分化过程受诸多内部和外部因素影响,生理及分子调控机制复杂。文章结合国内外研究综述葡萄花芽分化的生理阶段及其特殊性,成花诱导和花形态建成相关基因功能及表达,以及影响葡萄花芽分化的因素,包括环境因素(温度、光照和水分)、树体营养(碳水化合物和矿质元素)、内源激素水平和栽培技术等。根据葡萄花芽分化方面需进一步研究的问题,提出完善不同葡萄品种花芽分化进程、结构特性及冬芽次年花器官分化阶段等形态结构方面的研究,利用多组学关联分析深入探究葡萄花芽分化分子调控机制,以及开展不同栽培模式下葡萄花芽分化规律研究,进而推进葡萄花芽分化生理及分子机理的系统研究,为葡萄生产调控提供理论参考。

阳光玫瑰葡萄生长期花芽分化形态进程及相关生理分子水平变化研究

【目的】探讨阳光玫瑰葡萄生长期花芽分化进程及相关生理分子水平变化,为葡萄生产调控及花芽分化深入研究提供理论参考。【方法】以4年生阳光玫瑰葡萄为试材,通过徒手剥离冬芽鳞片在体式解剖镜下观察冬芽形态结构变化,测定花芽分化过程中第5节位叶片内碳水化合物、矿质元素含量及冬芽内9个成花关键基因的表达。【结果】南宁地区阳光玫瑰葡萄在新梢6片展叶期时开始花芽形态分化,在末花期进入花序原基分化期。叶片可溶性总糖、淀粉含量在花序原基分化期后显著升高。叶片P、K、Ca和Mg元素含量在花芽形态分化起始时下降,在花序原基分化后60 d时含量显著降低。冬芽中VvFT和VvSOC1基因在花芽分化起始时表达水平较高;VvLFY、VvAP1、VvFUL、VvAP2、VvAP3和VvAG基因均在花序原基分化期及花序原基分化期后80~100 d出现表达波峰,VvFLC基因在花序原基分化后60~100 d的表达水平较高。【结论】南宁地区阳光玫瑰葡萄花芽分化进程开始较早。生产上在果实膨大期和软化期前后应适当补充磷、钾、钙、镁肥,以促进果实发育、花序原基及其各级穗轴分化。VvFT和VvSOC1基因参与诱导始原基及花序原基分化,VvLFY、VvAP1、VvFUL、VvAP2、VvAP3和VvAG基因可能均参与促进花序原基及其各级穗轴分化。

‘阳光玫瑰’葡萄一年两收果实类黄酮组分及含量 差异分析

【目的】以3年生一年两收栽培‘阳光玫瑰’葡萄为试材,探究夏果与冬果基本理化指标、类黄酮物质组分及含量的差异,为‘阳光玫瑰’葡萄一年两收栽培的品质调控提供理论依据。【方法】记录‘阳光玫瑰’葡萄全生育期日照时数、光照度、温度、降雨量等气候数据,在夏果与冬果的幼果期、膨大期、软化期、开始成熟期、成熟期测定果实基本理化指标,并利用高效液相色谱质谱(LC-MS/MS)联用技术检测各时期果皮中黄酮醇和黄烷醇的组分及含量。【结果】气候因子方面,‘阳光玫瑰’葡萄夏果生长前期光照度弱、温度低,后期光照度强、温度高,而冬果与之相反;夏果生长期平均日照时数、平均温度、有效积温大于冬果,但降雨量低于冬果,开始成熟期至成熟期的夏果水热系数高于冬果。基本品质方面,成熟期夏果可溶性固形物含量显著高于冬果,果皮厚度显著低于冬果,果实单粒重、果实横纵径、可滴定酸含量在夏果与冬果中无显著差异。黄酮醇的组分及含量方面,夏果与冬果的总黄酮醇含量整体呈下降趋势,夏果各时期总黄酮醇含量均显著高于冬果,夏果中黄酮醇主要成分为槲皮素-3-O-葡萄糖苷,冬果中黄酮醇以山奈酚-3-O-半乳糖苷为主。黄烷醇的组分及含量方面,夏果与冬果的总黄烷醇含量也均呈下降趋势,夏果和冬果果皮中均检测到8种相同的黄烷醇物质,主要成分为儿茶素、表儿茶素和原花青素B 1。夏果果实发育各时期果皮中总黄烷醇含量以及儿茶素、表儿茶素、原花青素B 1含量均显著低于冬果,果实成熟期夏果没食子儿茶素、表没食子儿茶素、表儿茶素没食子酸酯、表没食子儿茶素没食子酸酯、原花青素B 2含量显著高于冬果。主成分分析表明夏果与冬果的黄酮醇类物质组分有一定差异。回归分析表明,儿茶素、槲皮素-3-O-葡萄糖苷、原花青素B 1是区分夏果与冬果类黄酮物质组分的主要物质。【结论】试验年份‘阳光玫瑰’葡萄夏果基本品质优于冬果。各时期夏果总黄酮醇类物质含量显著高于同期冬果,而总黄烷醇含量显著低于同期冬果。‘阳光玫瑰’葡萄夏果与冬果果皮中黄酮醇的主要成分不同,但二者黄烷醇的主要成分相同,均为儿茶素、表儿茶素和原花青素B 1。冬果中黄烷醇主要成分的含量显著高于夏果,因此其口感的涩味更强。生长期光照和温度差异可能是引起夏、冬果果皮类黄酮物质组分差异的重要因素。

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。