论文部分内容阅读
葡萄香气是果实品质重要组成部分,2-苯乙醇是典型的特征香气物质,开展葡萄果实中香气物质2-苯乙醇含量动态变化与调控措施效应研究具有重要意义。本实验以酿酒葡萄威代尔葡萄及其芽变为试材,较为系统全面地对威代尔葡萄及其芽变果实中2-苯乙醇含量变化和生物合成调控关键基因VvAADC表达模式进行分析,并利用基因组重测序,研究了威代尔葡萄及其芽变基因组学的差异。通过分析威代尔不同调控措施下的2-苯乙醇含量和VvAADC基因表达变化规律,为葡萄中2-苯乙醇动态合成与调控机制研究及种质资源创新奠定理论基础。1.威代尔葡萄芽变与威代尔在形态特征、2-苯乙醇动态含量及合成存在差异。表现为威代尔芽变茎间变短,果穗变大,单粒重增加,可溶性固形物含量升高,总酸降低,生长势变弱。不同物候期内,香气物质2-苯乙醇含量均呈现先升高后降低,最后再升高的变化过程的规律性变化;花后180 d(冰冻采收期)升到最高,为0.412mg/kg,显著高于威代尔果实的0.392 mg/kg;苯乙胺含量的变化呈先升高后降低的变化规律,在花后130 d(完熟期)苯乙胺含量达到最高,然后逐渐下降;苯乙醛含量的变化呈先升高后降低的变化规律,到花后110 d(成熟期)含量达到最高,然后迅速下降。2.威代尔葡萄及其芽变果实中2-苯乙醇调控酶基因VvAADC基因相对表达量存在差异。威代尔果实中VvAADC基因生育期内表达有三个高峰期,分别在花后50 d(果实膨大期)、95 d(着色期)和140 d(失水皱缩期);而威代尔芽变果实VvAADC生育期内表达只有两个高峰期,分别在花后80 d(着色期)和140 d,二者果实VvAADC表达存在显著差异,表达高峰期均出现在果实变色期以后,尤其在花后140 d,果实VvAADC表达达到最大值。威代尔葡萄芽变果实中2-苯乙醇调控酶基因VvAADC基因相对表达量总体高于威代尔葡萄果实的表达量。3.威代尔的变异SNP基因间区的数量有1701990个。威代尔芽变的变异SNP基因间区的数量有1690044个。威代尔、威代尔芽变和总数的CDS-Insertion分别为7793、7662和8273。威代尔、威代尔芽变和总数的CDS-Deletion分别为9176、9082和9669。威代尔GO变异基因有细胞成分:液泡膜(GO:0005774)、分子功能:heat shock protein binding(GO:0031072)和生物过程:脯氨酸转运(GO:0015824)。4.随威代尔葡萄果实负载量增大,特征香气物质2-苯乙醇含量下降,葡萄糖、果糖和总糖含量下降,酒石酸、苹果酸和总酸含量升高,糖酸比下降。通过负载量处理试验研究发现,负载量调控对VvAADC基因的表达有直接影响,负载量小,发育前期VvAADC表达量高,发育后期2-苯乙醇调控酶基因VvAADC表达量低;负载量大,发育前期2-苯乙醇调控酶基因VvAADC表达量低,发育后期2-苯乙醇调控酶基因AADC表达量高。5.氮肥对威代尔葡萄果实中2-苯乙醇含量提高作用较小,而磷肥对2-苯乙醇含量提高作用较大,钾肥对2-苯乙醇含量提高作用最大。威代尔不同施肥量处理对果实中VvAADC基因的表达差异显著。