‘红地球’葡萄VvARF18功能分析

【目的】生长素响应因子ARF是生长素信号转导途径中的重要调控因子,在植物生长发育和各类生理过程中发挥着重要作用。分析‘红地球’葡萄VvARF18启动子、异源表达、内源激素含量及其对激素响应的表达,以探究VvARF18在‘红地球’葡萄生长素(IAA)信号转导途径及花芽分化进程中的作用机理。【方法】以设施‘红地球’葡萄花芽为试验材料,通过同源克隆获得VvARF18序列,利用在线数据库PLACE分析启动子的顺式作用元件。以pCAMBIAI2300植物表达载体为基础,通过双酶切和同源重组法构建植物超表达载体pC2300-VvARF18。采用电击法将重组载体pC2300-VvARF18转化至根癌农杆菌GV3101菌株中,以本氏烟草叶片为外植体,通过农杆菌介导的愈伤组织转化法转入烟草中,经PCR检测获得阳性转基因幼苗。利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对转VvARF18烟草株系表达水平进行分析,筛选出高表达量的转基因株系培养至T_(3)代,并分别进行IAA和GA_(3)处理,以分析VvARF18的表达情况。通过酶联免疫法测定转基因烟草花芽和叶片中的IAA、GA、ABA、CTK含量。【结果】‘红地球’葡萄VvARF18位于第13条染色体,含有3个外显子和2个内含子。VvARF18启动子区域存在多种光响应、植物激素响应和逆境响应的顺式作用元件。表型分析发现,转基因烟草的花芽分化进程快于野生型烟草。qRT-PCR结果显示,VvARF18在转基因烟草花芽发育的4个时期中呈先上升后下降的表达趋势,且S3时期表达量达到最高。转基因烟草植株花芽和叶片中IAA、CTK、GA和ABA测定结果表明,转基因烟草花芽和叶片中4种植物激素的含量均高于野生型植株,其中GA/IAA在转基因烟草花芽发育的4个时期中变化趋势与VvARF18表达趋势相一致。转基因烟草植株经IAA和GA_(3)处理后,VvARF18的表达量随IAA处理浓度的增高而降低,也随GA_(3)处理时间的延长而降低。【结论】葡萄Vv ARF18负调控生长素参与植物花芽分化进程,可能与赤霉素信号转导途径中的关键因子相互作用协同调控植物花芽中的激素水平,对植物花芽分化具有促进作用。

红蓝光诱导下红地球葡萄VvBES1-1基因表达模式分析

BRI1-EMS-Suppressor 1(BES1)是油菜素内酯信号转导重要的转录因子,已被证实在调控植物光形态建成及花芽发育方面发挥重要作用。为探究VvBES1是否响应红蓝光调控红地球葡萄花芽分化及在该调控模式下VvBES1的表达规律,本研究以红地球葡萄花芽为试验材料,温室自然光作为对照(CK),红蓝4∶1(R4B1)为光照处理,从前期转录组数据筛选获得VvBES1-1(Vitvi10g00636),同源克隆获得该基因编码序列(CDS),全长1026 bp,编码341个氨基酸;生物信息学分析结果显示,VvBES1-1蛋白含有1个BES1家族高度保守的BES1-N结合结构域,与河岸葡萄属于同一亚族。VvBES1-1表达具有组织特异性,VvBES1-1时空表达模式显示,VvBES1-1在各时期均有一定表达,但是在R4B1处理期间表达量显著低于自然光,9月15日(花序二级轴发育期)表达量达到最高,由此推测VvBES1-1在红地球葡萄花序二级轴发育期发挥重要作用。VvBES1-1烟草异源转化试验结果显示,转基因植株表现出花期延迟、节间缩短等表型特征,外源BR处理下VvBES1-1基因表达量均明显上调表达,VvBES1-1在光介导控花芽分化的过程中表达模式呈先升后降趋势且同红地球葡萄中的一致。本研究结果为VvBES1-1参与红蓝光介导BR信号调控红地球葡萄花芽分化提供了理论依据。

不同产区‘红地球’葡萄果实品质差异研究

‘红地球’是我国主栽的鲜食葡萄品种之一,由于其喜光的特性,不同产区的果实品质存在差异。对云南、山东、陕西和宁夏4个产区的‘红地球’葡萄14个果实品质指标进行检测,结果表明,云南产区的果实粒质量最大,可溶性固形物和香气物质含量较低,总酚和黄烷醇含量均较高;山东产区的果实可溶性固形物及还原糖含量较低,总花色苷含量最高,其中二甲花翠素3-O-葡萄糖苷等3种单体花色苷含量较高;陕西产区的果实可溶性固形物、还原糖、总酚、单宁含量均较高,但花色苷和香气含量较低;宁夏产区的果实理化指标均较低,总花色苷和单体花色苷总量较低,但花青素3-O-葡萄糖苷含量则高于其他产区,香气物质种类和含量均为最高。该研究为各地区‘红地球’葡萄果实品质调控和生产管理提供一定参考。

摘叶处理对‘红地球’葡萄品质及部分类黄酮合成基因表达的影响

以‘红地球’葡萄为材料,分别在果实转色始期和转色末期进行1、2、4片摘叶处理,对不同摘叶处理的果实理化指标、果皮酚类物质含量进行检测分析,并将这些品质指标进行主成分分析和综合评价;同时选择得分较高的2个处理,对其类黄酮合成相关基因和转录因子进行实时荧光定量PCR分析,并对酚类物质含量与类黄酮合成基因进行相关性分析。结果表明,不同摘叶处理对葡萄理化指标、酚类物质含量的影响存在差异,多数摘叶处理提升了果实的糖含量,增加了果皮酚类物质含量,上调了类黄酮相关基因和转录因子的相对表达量,CHS3、DFR1、FAOMT、CHI2和GST4基因与酚类物质的含量关系密切。通过主成分分析得出,在‘红地球’葡萄转色末期从结果枝基部摘除1片叶处理,所得果实的综合品质最佳。

外源褪黑素对“红地球”葡萄采后贮藏品质的影响

研究不同浓度的外源褪黑素对“红地球”葡萄采后品质的影响,为葡萄保鲜技术提供一定的数据支撑和理论依据。以“红地球”葡萄果实为试验材料,采用5个浓度(0、50、100、200、400μmol/L)的外源褪黑素浸泡“红地球”葡萄果实0.5 h,常温贮藏,测定果实的失重率、硬度、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、维生素C含量、多酚氧化酶(PPO)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量等指标的变化。结果表明,贮藏到第16 d时,CK组霉变严重,失重率达到35.4%,而外源褪黑素处理组均只有轻微霉点,失重率为23.8%~33.2%,且可溶性糖、MDA、PPO、POD含量均显著低于CK组;果实硬度、可溶性固形物、可滴定酸、维生素C等含量均显著高于CK组。说明外源褪黑素能有效减缓“红地球”葡萄果实采后的失水失鲜和霉变,维持葡萄果实贮藏期间的品质,保持果实良好口感,其中,以100μmol/L外源褪黑素贮藏保鲜效果最佳。

气候变化对‘红地球’葡萄发育期及花序开放的影响

为适应气候变化,促进北疆地区葡萄产业持续稳定的发展,采取平行观测和试验方法,通过试验观测研究气象要素变化对葡萄生长发育期以及花序开放的影响。结果表明,北疆葡萄生长期在4月中下旬—10月中旬,休眠期在10月下旬—4月上中旬。‘红地球’葡萄萌芽至可采成熟≥10℃活动积温、开花期气温与葡萄产量显著相关。葡萄开花期为生长关键期,一般需要持续1~2周,盛花期2~3 d。花序开放日动态表现为明显的双峰曲线,10:00—12:00时开花最多,14:00—16:00时空气干燥、气温超过30℃花序开放减少步入低谷。葡萄花序开放温度在16~30℃之间,最适宜温度为22~26℃。葡萄开花最适合空气相对湿度在50%~80%之间。葡萄盛花期花序开放日变化与净光合速率日变化吻合,相关系数达到极显著水平。温度、湿度、光照是影响葡萄生长及花序开放的3个重要环境要素。试验结果可为研究葡萄生物学特征、预防气象灾害和安全生产提供参考。

红地球葡萄育苗及管理技术

红地球葡萄属于欧亚种,具有丰产、果肉硬、耐碰压、果个大等优点,适应性强,耐盐碱,可鲜食,也可酿制成干白葡萄酒或浓香型葡萄酒,是鲜食、酿酒和制汁兼用的优良葡萄品种,多年来深受消费者喜爱。果实中晚熟,成熟果实有红宝石的颜色,不易落果,耐贮藏和运输。本文介绍了红地球葡萄的扦插育苗方法和幼苗管理技术,用硬枝扦插和嫩枝扦插两种方式进行苗木繁育,并介绍了相应的管理方法,以期对果农有所启发和帮助。

鲜食红地球葡萄蒸馏酒的酿造工艺研究

目的:以新鲜红地球葡萄为原料,选用发酵温度、酵母菌种、浸渍条件和是否添加辅料4个因素,探究不同发酵条件对红地球葡萄蒸馏酒品质的影响。方法:设置不同发酵温度(高温25℃,低温15℃)、接种发酵与自然发酵、浸渍与清汁发酵、添加辅料与不加辅料4组变量,设计12组影响因素试验组合,并组成20组单因素对比实验,研究单因素变化条件下红地球发酵原酒及蒸馏酒的理化指标以及酯类、酸类、酚类、醛类等香气物质的差异,以期对红地球葡萄蒸馏酒的酿造工艺条件进行优化。结果:红地球葡萄在较低的温度和浸渍作用下进行自然发酵,在添加辅料时所得蒸馏酒总酯含量及酸含量较高,高级醇含量相对较低,具有良好的风味和光泽度,蒸馏酒品质良好,香气均衡。结论:蒸馏酒的基酒在发酵过程中受到酵母添加、浸渍作用、发酵温度和添加辅料等多种工艺因素的影响。本试验所得最佳酿造工艺以期解决目前红地球葡萄产量过剩、大量堆积、储藏困难等问题,助力我国葡萄酒产业的经济发展。

红蓝光对设施‘红地球’葡萄花芽分化的影响

【目的】探究不同比例红蓝光对设施‘红地球’葡萄花芽分化的影响,解决设施内弱光环境导致的‘红地球’葡萄花芽分化不良问题。【方法】以‘红地球’葡萄为实验材料,温室自然光作为对照(CK),通过红(R)、蓝(B)、红蓝2∶1(R2B1)、红蓝4∶1(R4B1)、红蓝6∶1(R6B1)的LED光照处理,结合组织学、生理指标和成花基因表达。【结果】不同比例红蓝光对设施‘红地球’葡萄的花芽分化有显著影响。R4B1和R6B1处理能显著提高设施‘红地球’葡萄成花率,其中,R4B1处理下花芽分化速度快、成花率最高,第5节达到66%,叶片可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、类黄酮含量增加,成花基因VvFUL、VvFT、VvAG、VvAP1、VvAP2、VvSOC1和VvSPL10上调表达,而VvLFY和VvFLC下调表达。成花基因与成花率的相关性分析表明,R4B1处理下的成花率与VvFUL、VvFT、VvAG和VvSPL10表达量呈正相关,成花基因VvAP1与VvFT呈正相关,与VvAP2、VvAP3呈负相关;VvFLC和VvAG呈负相关,VvFT与VvAP2、VvSOC1和VvSPL10呈正相关。成花基因网络互作分析表明,VvAP1、VAP2和VvSOC1表达量和总关联度高,VvAP1、VvAP2、VvSOC1和VvLFY是成花基因相互作用关键节点。【结论】R4B1处理能显著提高‘红地球’葡萄叶片营养物质积累和成花基因表达,促进花芽分化。这些结果可以为深入了解红蓝光调控‘红地球’葡萄花芽分化的生理和分子机制提供参考,为改善‘红地球’葡萄花芽分化提供理论依据。

中药提取物对‘红地球’葡萄保鲜效果的影响

以黄连、黄芩、大黄、大青叶、艾叶五种中药材的乙醇提取物浸渍处理‘红地球’葡萄,以无菌水为CK1、2 g·L^(-1)的亚硫酸钠溶液为CK2,在4℃下贮藏65 d,比较不同中药提取物处理的‘红地球’葡萄果实腐烂率、总酚和抗坏血酸含量、可溶性固形物及相关抗氧化酶活性的差异,旨在明确中药提取物在葡萄贮藏保鲜方面的应用潜力。结果显示,大青叶处理组的葡萄果实多酚、抗坏血酸、可溶性固形物含量下降速度均较慢,烂果率较低,抑菌效果较优,多酚氧化酶(PPO)活性较低;艾叶处理组烂果率较低,抑菌效果最优,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性较高,多酚氧化酶(PPO)活性较低;黄芩处理组SOD、POD酶活性显著高于CK1、CK2,抗坏血酸、可溶性固形物含量下降速度较慢。大青叶、艾叶和黄芩提取物对‘红地球’果实的贮藏保鲜具有一定效果,其中黄芩处理能使葡萄果实维持较高的抗氧化保护酶活性,以保持果实的品质;而大青叶和艾叶处理能较好地抑制葡萄表面杂菌生长,延缓葡萄果实的腐烂来保持果实品质。综合比较,大青叶对葡萄贮藏品质的综合保鲜效果较佳。

壳聚糖复合硒处理对“红地球”葡萄采后贮藏品质和质地的影响

以“红地球”葡萄为试材,采用壳聚糖复合硒(1.0%壳聚糖和25 mg·L^(-1)亚硒酸钠)溶液浸泡的方法,研究了壳聚糖复合硒处理对“红地球”葡萄贮藏品质和质地的影响,以期为葡萄保鲜新方法提供参考依据。结果表明:与对照相比,壳聚糖复合硒处理能有效降低葡萄的失重率、腐烂率和呼吸强度,保持葡萄中可溶性固形物、可滴定酸和还原糖的含量,维持葡萄较高的硬度、弹性、咀嚼性及粘附性。因此,壳聚糖复合硒处理可有效保持“红地球”葡萄采后贮藏品质和质地。

红地球葡萄生长素响应因子VvARF7基因克隆及其光响应分析

生长素是一类重要的植物内源激素,在植物的生长发育过程中具有重要作用,而生长素响应因子(ARF)是一类受生长素调节的转录因子,在生长素信号调控途径中起重要作用。因此,本研究以设施栽培的红地球葡萄VvARF7基因为对象,对其进行生物信息学及在红蓝光处理下的表达响应分析,为进一步研究其作用机制提供参考。结果显示,VvARF7基因全长3468 bp,编码1155个氨基酸,相对分子质量为12958,蛋白质等电点为6.66。VvARF7与河岸葡萄VrARF7-like亲缘关系最近,为亲水蛋白质;二级结构中β-转角占8.14%,延伸链占14.63%,α-螺旋占27.27%,无规则卷曲占49.96%,属于核定位蛋白质。启动子序列分析结果表明,VvARF7主要包括激素应答和光调控顺式作用元件。qRT-PCR结果表明,在花芽分化过程中处理组VvARF7相对表达量在5月30日-8月15日低于对照组,花芽分化后期(6月30日-7月30日)在处理组中的相对表达量显著低于对照组。由此推测VvARF7响应红蓝光(4∶1)参与葡萄花芽分化过程的调控。

欣庆凹凸棒复合微生物肥料在红地球葡萄上的应用效果

为了验证欣庆凹凸棒复合微生物肥料对红地球葡萄提质增效的效果,2022年在敦煌市莫高镇万亩高效节水园区葡萄园内进行了欣庆凹凸棒复合微生物肥料肥效试验。结果表明:红地球葡萄施用凹凸棒复合微生物肥料后表现出增产、提质、增效的优点。一是供试肥料与生物有机肥、有机肥料一次性施入,后期不再追肥,减少了施肥次数,节省了施肥用工成本。二是减少了化学肥料施用量,节肥率达12.21%。三是葡萄生长旺盛、叶片叶绿素含量有所提高,叶片肥厚、叶色浓绿。四是葡萄糖分提高了1.4~1.8个百分点,果粒增大,可溶性固形物提高了1~2.1个百分点。五是综合收入增加较为明显。六是葡萄果实常温保鲜时间延长了约13 d。

氮肥对设施‘红地球’葡萄品质及植株氮含量的影响

以设施‘红地球’葡萄为材料,设氮肥20 cm浅施、40 cm深施两个施肥深度,不同施肥深度下设3个氮肥水平,为低氮(180 kg·hm^(-2))、中氮(240 kg·hm^(-2))、高氮(300 kg·hm^(-2)),调查氮肥对设施葡萄品质及植株氮含量的影响。结果表明,氮肥施用深度相同时,3个施用量处理的葡萄产量、果实纵径、粒质量、可溶性固形物、可溶性糖、Vc含量及成熟期植株氮含量均显著增加,而中高氮肥施用量(240、300 kg·hm^(-2))处理的葡萄产量、果实外观品质、植株氮含量差异不显著;氮肥施用量相同时,随着施用深度的增加,葡萄产量、果实品质显著降低。综合考虑葡萄产量、品质和植株氮含量等因素,浅施中氮(施肥深度20 cm、施肥量240 kg·hm^(-2))为祁连山沿山冷凉区设施‘红地球’葡萄较为适宜的氮肥施用方式。

施用氮肥对设施红地球葡萄氮素吸收及产量和品质的影响

为给祁连山沿山区设施红地球葡萄氮肥合理施用及产量品质提升提供技术指导。在4年生红地球葡萄大棚内,设置浅施(20 cm)和深施(40 cm)2个施肥深度,低氮(N 180 kg/hm^(2))、中氮(N 240 kg/hm^(2))和高氮(N300 kg/hm^(2))3个氮素水平,研究氮肥施用对祁连山沿山冷凉区设施红地球葡萄产量、品质及氮素吸收的影响。结果表明,施用深度相同时,氮肥施用量从180 kg/hm^(2)增加到240 kg/hm^(2),葡萄发育期叶片和叶柄氮含量显著增加;氮肥施用量从240 kg/hm^(2)增加到300 kg/hm^(2),葡萄发育期叶片和叶柄氮含量变化不显著,但收获期0~100 cm土层硝态氮残留量明显增加。氮肥施用量相同时,随着施用深度的增加,葡萄发育期叶片和叶柄氮含量显著降低,收获期0~100 cm土层硝态氮残留量明显增加。综合考虑葡萄产量、品质、果实发育期叶片和叶柄氮含量,以及收获期0~100 cm土层硝态氮残留量,20 cm的施肥深度和240 kg/hm^(2)的氮肥施用量为本试验条件下祁连山冷凉区设施红地球葡萄较为适宜的氮肥施用方式。

红地球葡萄优质高效栽培管理技术

葡萄是我国栽培的主要水果之一,营养丰富、味道鲜美,深受消费者青睐。近年来,随着葡萄产业的可持续发展势头的显现,栽培面积和规模不断扩大,成为农民增收致富的支柱产业。然而红地球葡萄作为葡萄品种中的“紫牡丹”,在市场竞争和需求多元化不断升级的背最下,消费者对葡萄的需求也从数量向质量转变,这就对栽培管理技术提出了新要求,优质高效的栽培管理技术是生产优质果品关键的所在,可使红地球葡萄获得良好的经济效益、社会效益、生态效益,使种植户实现增收致富的“农业梦”。

垄膜沟灌在红地球葡萄生产中的应用效果及发展建议

敦煌市葡萄园传统的灌溉模式为大水漫灌或简易沟灌,用水量大、水分利用率低。为进一步提高葡萄园水分利用率、减少水资源浪费、实现高效节水与增产增效的有机融合,开展了垄膜沟灌节水栽培技术应用试验。结果表明:采用垄膜沟灌节水栽培技术的葡萄园,葡萄的生长发育进程加快,节水增产效果明显,示范推广前景良好。本文根据试验结果,提出了推广垄膜沟灌技术模式的建议。

“红地球”葡萄优质高效栽培技术总结

浙江省海盐县从上世纪80年代初开始引种葡萄，经过三十余年的发展，已经初具规模。2013年全县葡萄面积1306．7hm^2．在浙江省排名第五，嘉兴市排名第一，总产量达到3．5万t，总产值达到2．75亿元。葡萄种植已成为当地农业增效、农民增收的主导产业。海盐县葡萄栽培品种主要有早中熟品种醉金香、藤稔和中晚熟品种红地球等，其中。红地球面积超过666．7hm^2，海盐县也因此成为浙江省红地球葡萄栽培面积最大的种植县（区）。

环剥和GA处理对红地球葡萄果实性状的影响

以红地球葡萄为试材,于2003、2004年分别在河南长垣、开封及新密进行了4个独立试验,主要研究了环剥和GA3处理对红地球葡萄果粒大小、果穗重量、种子数目、果梗耐拉力等性状的影响。结果表明,于红地球葡萄果粒横径15-16mm时主干环剥可增大果粒10%左右,应用GA340-60mg/L水溶液浸蘸果穗,可显著增大果粒,增加果穗重量,对果穗其他性状、成熟期和可溶性固形物含量影响不大。