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葡萄染色品种是果皮和果肉均能着色的品种,在生产实践和科学研究中具有重要的应用价值。论文以葡萄染色品种及其杂交群体为主要试材,研究了染色品种果皮、果肉等组织器官的花青苷组成与含量,花青苷合成对光的响应,花青苷组成与含量的遗传特点,获得的主要结论如下: 染色品种‘烟73’的7个着色组织器官中共检测出19种单糖型花青苷。花青苷的组成在组织间存在差异:锦葵素苷是果皮中的主要花青苷,果肉中以碧冬茄素苷为主,上述两类花青苷在其他5个着色器官(含果柄、果穗轴、叶肉、叶柄及叶脉、韧皮部)中同为主要成分。花青苷的含量在不同器官的生长发育阶段存在差异:果皮和果肉中花青苷在始熟期前含量较低,始熟期开始迅速合成与积累;果柄和果穗轴的花青苷合成与积累与果实始熟有密切关系,始熟期后一周开始迅速合成并积累;幼叶和衰老叶叶肉中的花青苷含量高于伸展叶和成熟叶;不同生长发育时期的叶柄及叶脉和韧皮部的花青苷含量差异不大。 通过套盒对‘烟73’果穗从坐果至成熟后一周进行完全去光处理。对纸盒材料透光率与盒内有效光合辐射的测定结果显示,纸盒材料可去掉99.99%的太阳光,同时套盒后分别仅有<0.25%和0.05%的入射光到达果皮和果肉。虽然延迟了果皮和果肉中花青苷的开始合成时间,但是在成熟时,果皮和果肉仍然能够正常着色,属于光非依赖型。去光处理基本不影响果柄和果穗轴中花青苷含量。去光处理降低了果皮和果肉中VvUFGT、VvMybA1、VvMybA2和VvMyc1的表达量。同时,去光处理使3,4,5-羟基化/3,4-羟基化花青苷的比例下降,可能与VvF35H/VvF3H表达量的比例下降有关。 对果皮为红色的普通非染色品种‘Gamay’及其芽变染色品种‘GamayFréaux’花后40天至成熟期去光处理,‘Gamay Fréaux’与‘烟73’相似,果皮和果肉均可正常着色,也是着色光非依赖型品种;但是‘Gamay’果皮基本不着色,属着色光依赖型品种。去光导致的花青苷含量的下降和组成的改变仅与花青苷合成和运输相关基因的表达量变化相关,糖和脱落酸的含量受在花青苷合成对光的响应中发挥的作用有限。不同的品种和组织器官中花青苷合成积累对光的响应存在差异,并且可以通过果实糖含量、花青苷含量与合成运输相关基因表达量、脱落酸含量与相关基因表达量将品种(‘Gamay’和‘Gamay Freaux’)、组织(果皮和果肉)、光条件(光照与去光)以及果实的发育时期区分开来。 遗传因素对花青苷的合成和积累起到决定性的作用。‘北丰’(果皮着色而果肉不着色的非染色品种)与‘烟73’杂交群体后代果皮均能着色,但果肉颜色有无的比例表现1∶1的遗传特点,果肉红色和无色为单基因控制的质量性状遗传,且红色对无色为显性;后代群体果皮和果肉花青苷的含量连续变异,呈偏正态分布,大多数单株位于低花青苷含量区域,果皮和果肉花青苷含量的多少属于微效多基因控制的数量性状遗传。‘北丰’为既含单糖苷又含双糖苷的蘡欧杂种,杂交后代所有单株果皮中均含有单糖型花青苷,但双糖型花青苷在后代发生分离,分离比为1∶1。果肉着色单株中双糖型花青苷的有无也表现为1∶1。果皮和果肉中双糖型花青苷为单基因控制,为显性,且果肉中双糖型花青苷合成是双糖型花青苷合成调控基因和花青苷合成组织特异性调控基因共同作用的结果。