超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）是编码SOD蛋白的重要基因家族,是植物抗氧化系统的第一线。果实成熟和衰老是一个氧化过程,活性氧（Reactive oxygen species,ROS）在果实成熟过程中起着重要作用。小热激蛋白（Small heat-shock protein,s HSP或HSP20）作为分子伴侣蛋白,可以防止环境胁迫对蛋白质造成的损伤,帮助蛋白质折叠或降解,在植物生长发育过程中起着重要的作用,包括各种不同的发育过程,如胚胎发生、种子发芽和果实成熟。前期的研究结果确定了SOD和HSP20作为葡萄果实发育相关的差异基因。为解析葡萄早熟过程中SOD和HSP20家族可能发挥重要作用的关键成员,进行两个基因家族分析。主要结果如下:1.利用生物信息学方法从葡萄基因组序列中鉴定了13个VvSOD基因。系统发育分析表明,这些VvSODs可分为两组。Vv Cu/Zn SOD1a和Vv Cu/Zn SOD1c基因被鉴定为串联复制基因。基于RNA-Seq和q RT-PCR结果对‘巨峰’及其早熟芽突变体‘峰早’的表达分析表明,参与葡萄果实成熟的VvSOD基因和Vv Cu/Zn SOD1c是主要的候选基因。‘峰早’Vv Cu/Zn SOD1c基因序列分析表明,编码序列与‘巨峰’一致。根据生物信息学和表达分析,VvSOD基因可能参与了葡萄果实的成熟过程,并以Vv Cu/Zn SOD1c为主要候选基因,进一步探索其在‘峰早’成熟过程中的潜在作用。2.从葡萄基因组中共鉴定出48个VvHSP20基因,根据系统发育分析和亚细胞定位,48个VvHSP20基因共分为11个亚科（CI、CII、CIII、CV、CVI、CVII、MI、MII、ER、CP和PX/Po）。进一步的结构分析表明,大部分（93.8%）的VvHSP20基因无内含子或只有一个内含子,而基于系统发育树聚在一起的基因具有相似的基序和进化保守结构。HSP20s包含保守的α-晶体蛋白结构域（ACD）此外,48个VvHSP20基因分布在12条葡萄染色体上,大部分的VvHSP20基因位于染色体的近端或远端。染色体定位显示四组VvHSP20基因为串联重复基因。通过对VvHSP20s的顺式调控元件分析,确定了植物激素响应型、非生物胁迫响应型和生物胁迫响应型以及与植物发育相关的顺式元件。经过双氧水处理后的RNA-Seq和q RT-PCR分析发现,VvHSP20s基因（VvHSP20 1、11、14、17、18、19、20、24、25、28、31、39、42、43）的表达谱基本一致。结果表明,大部分VvHSP20s在果实发育过程中被H₂O₂处理下调。VvHSP20s基因确实参与了葡萄果实的发育,其转录水平的差异可能是进化过程中功能分化的结果。3.基因克隆和序列分析。根据葡萄SOD和HSP20的基因家族分析和表达分析,挑选两个基因家族在葡萄发育过程中的差异表达基因进行基因克隆和序列分析。我们挑选了两个SOD基因（Vv Cu/Zn SOD1a和Vv Cu/Zn SOD1c）,四个HSP20基因（VvHSP20-17,VvHSP20-19,VvHSP20-31和VvHSP20-43）进行全长编码序列克隆,并进一步与其他物种进行序列比对,结果表明与其他物种的序列差异较小,进一步验证了我们的生信分析结果,对今后研究葡萄VvHSP20和VvSOD基因的功能特性具有一定的参考价值。