不同地面覆盖方式下新郁葡萄果皮黄酮转录组和代谢组联合分析

【目的】研究园艺地布覆盖和生草栽培两种不同地面覆盖方式下鲜食葡萄新郁果皮黄酮相关组分及其合成酶基因信息,为筛选新郁葡萄高效优质栽培新模式提供科学依据。【方法】以7年生新郁葡萄为试材,以清耕栽培为对照,分别进行行间铺设园艺地布和行间生草栽培两种地面覆盖方式处理,分析不同地面覆盖方式下葡萄果皮黄酮转录组和代谢物含量的差异。【结果】(1)园艺地布覆盖获得差异表达基因587个,其中上调基因317个、下调基因270个,生草栽培获得差异表达基因177个,其中上调基因56个、下调基因121个。(2)GO数据库将园艺地布覆盖注释的基因涉及45个功能组,将生草栽培覆盖注释的基因组涉及37个功能组,均主要集中在细胞组分、分子功能和生物学过程;KOG数据库分别将其注释到的175个和86个DEGs进行直系同源分类,各自获得22个和16个功能分类,园艺地布覆盖的193个差异基因被注释到KEGG通路中,与黄酮相关富集途径有次级代谢物生物合成、苯丙醇生物合成、类黄酮生物合成、苯丙氨酸生物合成、植物昼夜节律、二苯乙烯类二芳庚类和姜辣素类的生物合成;生草栽培的61个差异基因被注释到KEGG通路中,与黄酮相关富集途径有次级代谢物生物合成。(3)新郁葡萄果皮共检测到12类60个黄酮代谢物,其中地布覆盖差异代谢物7个(下调2个,上调5个),生草覆盖差异代谢物11个(全部下调)。黄烷醇含量占总黄酮含量的52.41%~63.70%,所占比例最高,生草栽培和园艺地布栽培的黄烷醇类含量均高于对照,分别比对照提高了19.42%和7.55%。(4)与黄酮合成相关富集途径主要集中在类黄酮生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成,园艺地布覆盖筛选出7个候选基因:C4H、CHS、F3H、LAR、HCT、FLS和C12RT1,生草筛选出5个候选基因:CHS、F3H、F3′5′H、FLS和LAR。【结论】筛选出在地布和生草栽培模式下新郁葡萄黄酮生物合成候选基因。在新疆吐鲁番极端干旱地区鲜食葡萄新郁地面覆盖方式可选择生草栽培。

不同摘袋时间对新郁葡萄果实品质的影响

为了提高新郁葡萄果实品质,实现优质高效栽培技术,2021年以鲜食葡萄新郁为试材,果穗套外黄内黑的复合果袋,设置不同摘袋时间(采前25,20,15,10和5 d, 8月10日采收),以不摘除果袋为对照,测定不同摘袋时间对果实外观和内在品质的影响。结果表明,摘袋越早,果粒质量偏小,提前25 d摘袋的果粒质量最小,为10.98 g,产量也较低,为1 464.67 kg·(667 m~2)^(-1),均显著低于对照。摘袋越早,新郁葡萄果面着色越一致,可溶性固形物、固酸比、CIRG和花色苷含量越高,可滴定酸含量越低,提前25 d摘袋的可溶性固形物是21.10°Brix、固酸比50.24、CIRG是6.15、花色苷含量107.03 mg·kg^(-1)、可滴定酸0.42%。虽然提前25 d摘袋以上指标较高,但果实品质的高低是各方面达到一定的平衡时,口感最佳。从果实外观着色来看,提前20 d摘袋的果面颜色为鲜红色,果实外观品质较好,从果实品质来看,提前20 d摘袋果实的可溶性固形物和固酸比也较高,分别为19.89°Brix和44.20,VC含量较高,为30.27 mg·(100 g)^(-1)。综合果实外观和口感及果实品质来看,在吐鲁番地区新郁葡萄套外黄内黑复合果袋时,提前20 d摘袋时间较好,过晚摘袋会导致果面颜色过深,过早摘袋果面颜色着色不一致。

不同保鲜方法对新郁葡萄贮藏保鲜效果的影响

新郁是新疆葡萄瓜果研究所选育的鲜食葡萄品种,果粒大、果色鲜艳、口感好、产量高、植株长势旺盛,深受果农和消费者喜爱。以新郁葡萄为试验材料,采用低温冷藏、低温冷藏+化学保鲜剂、DENBA+保鲜技术、DENBA+保鲜技术+化学保鲜剂等4种方法处理,研究不同处理方法对新郁葡萄采后贮藏保鲜的影响。结果表明,DENBA+保鲜技术+化学保鲜剂处理效果较好。

不同颜色果袋对新郁葡萄着色及品质的影响

【目的】探讨不同颜色果袋引起的光环境差异对新郁葡萄着色及品质的影响。【方法】以7年生新郁葡萄为试验材料,采用5种颜色果袋(白袋、红袋、黄袋、蓝袋、绿袋)进行果实套袋处理,以不套袋为对照,测定不同果袋内的透射光谱和采收期葡萄品质指标及果皮花色苷组分。【结果】与对照相比,不同颜色果袋均不同程度降低了果际总辐射和果实可溶性固形物及果皮花色苷含量,绿袋提高了可滴定酸含量,降低了果粒质量;白袋降低了3’-羟基取代类花色苷比例,提高了3’,5’-羟基取代类花色苷比例,而红袋、黄袋、蓝袋和绿袋则效果相反;白袋、红袋和黄袋提高了总修饰类花色苷比例,而绿袋则降低了总修饰类花色苷比例。红袋的葡萄果皮花色苷含量为1418.67mg·kg-1,葡萄果实色泽指数(colorindexofgrape,CIRG)为4.80,颜色为红色,着色最好。相关分析表明,橙光和红光辐射强度与3’-羟基取代类花色苷含量呈极显著正相关。【结论】西北干旱区采用红色果袋套袋能够改善新郁葡萄着色,提高综合品质。

砧木对新郁葡萄生长和果实品质的影响

为评价砧木嫁接对南方湿热地区新郁葡萄生长与果实品质的影响,以Gloire、夏黑、抗砧1号、抗砧6号4种材料嫁接的新郁葡萄为试验材料,调查不同砧穗组合的物候期、生长结果习性、果实经济性状、营养成分等指标,分析各砧穗组合差异性,并用主成分分析法对葡萄砧穗组合的果实品质进行了综合评价。结果表明,Gloire、夏黑、抗砧1号、抗砧6号与新郁的砧穗组合均能提高新郁的萌芽率和结果枝率,Gloire与自根苗的总酚含量和总糖含量显著高于夏黑、抗砧1号、抗砧6号,Gloire、抗砧1号的平均粒质量显著高于夏黑和自根苗。主成分分析综合评价表明,4种材料中,Gloire为最适宜新郁葡萄的优良砧木。

新郁葡萄顺架龙干式(V+水平)叶幕对果穗微域环境和品质及效益的影响

【目的】研究顺架龙干式(V+水平)叶幕栽培模式对吐鲁番地区鲜食葡萄果穗微域环境、果实品质、白粉病发生情况及经济效益的影响,为鲜食葡萄优质高效栽培提供参考。【方法】以吐鲁番地区新郁葡萄为试材,采用顺架龙干式(V+水平)叶幕栽培,以传统小棚架栽培为对照,比较2种栽培模式下果实发育期果穗微域环境和采收期果实品质、白粉病发生情况及经济效益差异。【结果】相比传统小棚架栽培,顺架龙干式(V+水平)叶幕栽培提高了新郁葡萄果实发育期微域环境的光、热水平,平均温差增大2.37℃,日均总辐射是小棚架的1.47倍,减小了果实表面湿度及高湿度比例,改善了果穗微域环境;葡萄果粒质量、可溶性固形物含量和果皮花色苷含量增幅分别为32.09%、31.04%和171.43%,果实成熟期提前10 d,且着色、成熟一致性较好,果实综合品质、耐贮运性和商品率均明显提高,叶片白粉病发病率和病情指数分别降低59.49%和60.85%,简便高效的栽培模式减少了生产成本投入,667m^(2)经济效益提高86.50%。【结论】吐鲁番地区新郁葡萄采用顺架龙干式(V+水平)叶幕栽培模式较优。

疏果对新郁葡萄果实品质的影响

研究了单穗留60、75、90、105粒果不同的疏果处理(以不做疏果处理为对照,留果粒数>120)对新郁葡萄果穗大小、重量和紧密度、果梗拉力、果实着色、单果粒重、果实硬度、可溶性固形物含量和有机酸含量等果实品质因素的影响。结果表明,以90粒留果量处理最佳,着色早且均匀,单果粒质量、果梗拉力、可溶性固形物与对照差异极显著,果实硬度、有机酸含量在各处理间最大。综合果实品质评价指标,以留果粒数为90粒处理最好。

茉莉酸丙酯对新郁葡萄果实着色及品质的影响

为了研究不同浓度茉莉酸丙酯(PDJ)对新郁葡萄果实品质及着色的影响,筛选能够改善新郁葡萄果实品质及着色的最佳浓度,以新郁葡萄为试材,在新郁葡萄果实着色初期,喷施不同浓度的茉莉酸丙酯(0、20、60、100 mg/L),分析测定果粒重、果粒纵径和横径、硬度、可溶性固形物含量、果实可滴定酸含量及果皮叶绿素含量、色差、花色苷含量等指标的变化。结果表明,喷施茉莉酸丙酯(PDJ)可以增加新郁葡萄的果粒重、提高果实中可溶性固形物含量和果皮中花色苷含量、降低果皮中叶绿素水平,有利于改善果实着色和提高果实品质,以喷施茉莉酸丙酯(PDJ)60 mg/L处理效果最佳。

新郁葡萄光合特性对NaCl胁迫的响应

以新郁葡萄(葡萄品种)扦插苗为材料,采用盆栽实验方法,研究了在不同浓度的NaCl处理下其光合色素含量和光合特征参数的变化趋势。结果表明,新郁葡萄叶片中的叶绿素a和叶绿素b含量均随着NaCl浓度的增加而逐渐减少,NaCl浓度为200,250mmol/L时,其叶绿素a、叶绿素b含量极显著低于对照。随着NaCl浓度增加,新郁葡萄净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均逐渐下降,而水分利用效率和胞间CO2浓度均呈现出先保持平衡(NaCl为0～150mmol/L)后缓慢上升(NaCl为200～250mmol/L)的趋势。新郁葡萄表现出一定的耐盐特性,NaCl浓度为25mmol/L时,新郁葡萄没有受到盐害;NaCl浓度在50～150mmol/L时,NaCl对新郁葡萄光合作用的影响逐渐明显,而NaCl浓度等于大于150mmol/L时,其叶绿素含量和净光合速率均显著下降,但净光合速率仍为正值,说明新郁葡萄仍然能存活。

不同地面覆盖方式对‘新郁’葡萄果际光环境及果实品质的影响

[目的]探讨不同地面覆盖方式对果际光环境、光合特性和果实品质的影响。[方法]以7年生自根苗‘新郁’葡萄为试验材料,果实生长发育期间在地面铺设园艺地布和种植马齿苋,果实着色期测定不同地面覆盖方式下果际光环境和叶片光合特性,果实成熟时测定果皮着色和果实品质。[结果]不同地面覆盖方式下果际光照强度随时间日变化呈单峰曲线,生草的叶幕透射光强略高于对照且时间提前,园艺地布和生草栽培的地面反射辐射强度明显低于对照且时间提前;果际处紫外、紫光、蓝光、蓝绿光、绿光、黄绿光、黄光、黄红、红光和远红外2随时间日变化呈“V”型,远红光呈倒“V”型;光谱有2个吸收高峰,第一个吸收高峰在746.7 nm处,第二个吸收高峰在773 nm处,且果际处第二个光谱吸收值高于第一个吸收高峰;生草覆盖的远红外2、绿光、蓝绿光和黄光的比例发生改变。叶片净光合速率呈“双峰”曲线,生草栽培可延长光合作用时间。园艺地布覆盖降低了果粒质量,提高了果实可溶性固形物,比对照提高6.84%,与对照间无差异;生草栽培可以提高果粒质量但降低了果实可溶性固形物,比对照降低5.08%,和对照无差异。园艺地布覆盖和生草栽培的可滴定酸含量和Vc含量均略高于对照,但无差异性。果皮花色苷含量随果实的成熟而积累,果实成熟采摘时,园艺地布覆盖的果皮花色苷含量最高,对照的花色苷含量最低。[结论]在吐鲁番极端干热地区,与传统清耕相比,可选择生草栽培模式。

“新郁”葡萄离体再生体系的建立

以"新郁"葡萄组培苗为试材,采用离体再生方法,探究了IBA+6-BA及IBA+TDZ2种激素组合的8个浓度配比对"新郁"葡萄离体叶片、叶柄和茎段的愈伤组织诱导及再生的影响。此外,通过比较红光、白光、蓝光、暗培养转红光、暗培养转白光、暗培养转蓝光6种光照条件下愈伤组织的诱导效率及分化潜力,确定了最适宜"新郁"葡萄离体组织培养的光照条件。结果表明:"新郁"葡萄离体再生体系在以叶片为外植体时不定芽再生效率最高;在最适宜的外源激素组合IBA 0.2mg/mL+6-BA 2.0mg/mL诱导下,不定芽再生率可达34.9%。6种光照条件中,以暗培养3周后转红光培养不定芽再生效果最佳,再生率、平均再生芽数、愈伤组织超氧化物歧化酶(SOD)活性和干物质含量均高于其它光质。