水分胁迫对马瑟兰葡萄果实品质及花色苷合成代谢的影响

【目的】探讨贺兰山东麓促进葡萄品质及花色苷形成的适宜水分胁迫阈值,为节水灌溉提供依据。【方法】以马瑟兰葡萄为试材,在花后20d,开始进行无胁迫(对照)、轻度(T1)和中度(T2)水分胁迫处理,测定了葡萄果实纵横径、百粒质量、可滴定酸含量、可溶性固形物含量,采用pH示差法测定总花色苷含量,采用高效液相色谱法(HPLC,High performanceliquidchromatography)测定果实糖酸、单体花色苷含量,采用实时荧光定量PCR法(qRT-PCR,Quantita-tivereal-timePCR)检测花色苷代谢途径相关基因的表达量。【结果】随水分胁迫程度的增加,果实纵横径、百粒质量和可滴定酸(TA,Titratableacidity)含量均下降,可溶性固形物(TSS,Totalsolublesolid)含量提高,在花后120d时,与对照相比,T1和T2的葡萄糖含量分别提高16.36%和15.36%、果糖含量分别提高7.10%和8.19%、总花色苷含量提高18.57%和21.05%,总酚和单宁含量分别提高20.00%和30.30%、14.58%和6.87%,T1和T2的酒石酸和苹果酸含量分别降低17.35%和6.91%、45.08%和48.16%;葡萄果皮中共检测出17种单体花色苷,在成熟期二甲花翠素3-O-葡萄糖苷含量最高,与对照相比,T1和T2分别提高52.85%和43.11%;在花后110d和120d时,T1和T2处理均可提高VvPAL的基因表达量,T2处理下VvF3'5'H、VvUFGT的基因表达量在各时期均有所上升,在花后60d至90d时,T2处理可提高Vv-LAR的基因表达量。【结论】葡萄在坐果期至成熟期采用中度水分胁迫处理可提高单糖、花色苷、总酚和单宁含量,降低有机酸含量,研究结果为贺兰山东麓马瑟兰葡萄栽培和高效节水提供理论参考。

胶东地区设施栽培奥尼尔和米斯蒂蓝莓花色苷代谢研究

为了探究胶东地区设施栽培内奥尼尔和米斯蒂花色苷代谢的规律,本试验测定并分析蓝莓果实转色各时期花色苷总量及代谢途径相关基因表达量变化,并对其转色期生长环境的光照、气温和空气湿度进行监测。结果表明,奥尼尔的花色苷基因表达高峰从转色中期持续至转色完成期,花色苷合成呈稳定增长模式;米斯蒂的花色苷基因表达高峰期稍晚,集中于转色中后期。对其生长环境分析可见,前期设施栽培棚内日平均温度较高、温差较小、湿度较大、光照强度相对较低,中后期棚内日平均温度下降、温差较大、湿度下降、光照强度增大。可见,奥尼尔与米斯蒂的花色苷代谢相关基因表达规律不同;奥尼尔花色苷合成对光照要求相对较低,米斯蒂则对光照要求相对较高;与米斯蒂相比,奥尼尔的花色苷快速积累时间更长,花色苷含量更高。

遮光对地被菊花色苷含量和CmUFGT基因表达的影响

以地被菊品种‘紫重楼’为试材,设置4种光环境梯度:L0(CK,全光照)、L1(80%全光照)、L2(60%全光照)和L3(40%全光照),研究花序不同发育期遮光处理对‘紫重楼’开花过程中叶绿素含量、干重、干重比、花色苷含量、可溶性糖含量和CmUFGT基因表达量的影响,以探讨光在花色苷合成和降解过程中的作用。结果表明:(1)现蕾期、露色期遮光处理下,叶绿素a、b含量随光照强度的降低而逐渐增加,其中L3处理下叶绿素a、b含量显著高于其他处理;盛花期遮光处理下,叶绿素a、b含量随光照强度的降低呈先增后降的趋势,其中L1处理下叶绿素a、b含量极显著高于其他处理。(2)花序干重随着光照强度的降低呈下降趋势,花序干重比呈先升后降的趋势,其中L1处理下花序干重比增加。(3)现蕾期、露色期遮光处理下花色苷含量随着花序发育呈先升后降的变化趋势,盛花期遮光处理下呈下降趋势;花序发育第3、4阶段,光照越强花色苷含量越高;第7、8阶段,光照越弱花色苷含量越高。(4)遮光处理下舌状花可溶性糖含量随着花序发育呈先升后降趋势,其中L1处理下可溶性糖含量增加。(5)遮光处理极显著抑制花序发育第5阶段CmUFGT基因的表达,且表达量随着光照强度的降低而逐渐降低;现蕾期、露色期L1处理下,花序发育第3、4阶段CmUFGT基因表达量降低。研究表明,地被菊花序发育中期(第3、4阶段)轻度遮光(L1)抑制CmUFGT基因表达,促进可溶性糖含量增加,有利于花色苷的合成;花序发育后期(第7、8阶段)重度遮光(L3)有利于缓解花色苷的降解。

苹果属植物DNA去甲基化基因MdIDM1参与低温促进花色素苷的积累

【目的】为探明DNA去甲基化基因与苹果属植物低温诱导花色素苷积累的关系。【方法】以苹果‘嘎啦’和观赏海棠‘王族’与观赏海棠‘火焰’组培苗叶片为试材,16℃低温连续处理7 d,通过RNA提取和反转录cDNA,克隆得到苹果属植物DNA去甲基化关键基因MdIDM1,通过荧光定量PCR和高效液相色谱分别检测叶片中花色素苷合成基因和花色素苷含量,对去甲基化基因MdIDM1表达量进行相关性分析。【结果】低温胁迫促进苹果属植物着色,同时随着低温处理时间的增加MdIDM1的表达逐渐升高,且与花色素苷生物合成基因表达和花色素苷积累呈正相关。【结论】低温条件下,DNA去甲基化基因MdIDM1可能参与苹果属植物花色素苷积累。

蓝猪耳研究进展

由于特殊的花器官结构和开花习性,蓝猪耳成为一种理想的适于进行科学研究的观赏花卉。介绍了蓝猪耳组织培养和遗传转化国内外研究的概况,并详细论述了利用蓝猪耳为材料进行授粉受精机理和花色代谢研究的一些最新成果。

草莓果实基因表达与花色苷代谢的关系

为进一步探究草莓果实花色苷合成过程中各个酶的作用,明确草莓果实花色苷的代谢机制,以‘阿尔比’草莓(Fragaria×ananassa‘Albion’)为试材,利用RT-PCR从草莓果实中克隆到DFR、ANS和LAR基因的编码序列,对预测的氨基酸序列进行分析,结果表明:各基因与NCBI(美国国立生物技术信息中心)上已有的草莓品种‘Queen Elisa’及‘Korona’(Fragaria×ananassa)所对应基因的同源性高达99%～100%。半定量RT-PCR分析表明,DFR基因依次在幼果期、白熟期和红熟期出现了3个表达峰值,其中红熟期最大;ANS基因的表达量在白熟期后迅速增加,红熟期达最大值;LAR基因的最大表达量出现在幼果期,后呈降低趋势。草莓果实发育过程中,DFR基因在幼果期和红熟期的表达峰值分别与黄烷-3-醇类和花色苷的合成峰值相一致,ANS及LAR分别与花色苷和黄烷-3-醇类的合成密切相关。