西葫芦果实CpNCED1基因3''端的克隆及其表达分析

采用RT-PCR和RACE-PCR的方法从西葫芦果实中克隆了ABA生物合成关键酶NCED基因保守片段及其3'端,命名为CpNCED1,并通过Real time RT-PCR方法分析了CpNCED1基因在果实发育和成熟过程中的表达。结果表明:CpNCED1基因的DNA序列及其推导的蛋白质序列与番茄、鳄梨及柑橘果实相同基因的同源性分别为61.90%(LeNCED1)、62.15%(PaNCED1)、62.55%(PaNCED3)、54.67%(CsNCED1)、56.23%(CsNCED2)和69.75%、65.74%、66.67%、68.75%、71.76%。果肉中CpNCED1基因表达共出现了3个高峰,分别在花后5 d,花后20 d及花后35 d,并分别与ABA积累相对应;果皮中CpNCED1表达在花后25 d达到最大值,而瓤和种子中CpNCED1的表达没有显著变化。果皮和种子中ABA含量与其CpNCED1的表达基本一致。西葫芦果实在生长发育过程中乙烯产生量很低,为非跃变型果实;呼吸高峰出现在花后20 d。上述结果说明,西葫芦果实的成熟主要和ABA调控有关,而乙烯对果实成熟的贡献很小。     

葡萄浆果发育期果皮、果肉和叶中內源激素含量的变化

为探讨葡萄浆果发育期间叶、果肉和果皮中内源激素的变化规律,以"巨峰"、"98-2"、"京亚"和"洛浦早生"为试材,采用酶联免疫吸附分析法(ELISA)测定了葡萄叶、果肉和果皮中IAA、GA3、ZR、ABA含量的变化。结果表明:4个葡萄品种在果实发育期叶中IAA、GA3、ZR、ABA的含量的变化差异较大;果肉IAA、GA3、ZR、ABA的含量变化趋势相似,都是一个单峰曲线,在花后30 d或40 d即果实缓慢生长期开始前后达到高峰,峰值的出现时期与成熟期的早晚无关;果皮中IAA、GA3、ZR的含量变化趋势相似,都有一明显的峰值,峰值的出现时期与果实发育期长短有关;果皮中ABA在果实发育的后期含量很高,但果实发育期长短不同高含量ABA所持续的时间不同。果皮中激素的变化与果实发育期长短比果肉中激素的变化与果实发育期长短的关系更密切。     

土壤干旱对葡萄果实发育过程中酚类物质时空积累的影响

以酿酒葡萄品种赤霞珠(Vitis vinifera L.‘Cabernet Sauvignon’)果实为试材,研究了葡萄果实发育过程中土壤干旱对果肉、果皮、种子和果梗中总酚时空积累的影响。结果表明,幼果期(花后30d)种子中总酚含量最高,而成熟期(花后110d)则果梗中含量最高,且土壤干旱(土壤相对含水量为田间最大持水量的60%±5%)对总酚的空间积累无明显影响。果实发育过程中,果皮、果肉和种子中总酚含量呈持续下降趋势,但土壤干旱导致幼果期果梗、果皮、果肉和种子中总酚含量分别比CKⅠ(不控制灌溉,土壤相对含水量为田间最大持水量的85%±5%)提高了8.1%、7.1%、8.9%、8.1%,比CKⅡ(采用塑料膜避雨设施,其他同CKⅠ)提高了6.3%、8.0%、19.0%、7.0%;成熟期果梗、果皮、果肉和种子中总酚含量分别比CKⅠ提高了6.8%、14.4%、46.1%、-10.0%,分别比CKⅡ提高了10.5%、33.8%、86.6%、28.7%。土壤干旱并不改变葡萄果实发育过程中总酚的时空积累规律,但能促进果实各部位总酚的积累。     

盐碱环境火龙果生长过程中果实干、鲜重及水分的动态变化研究

探讨了盐碱环境火龙果果实生长过程中全果、果肉和果皮的干、鲜重及水分变化情况。结果表明:盐碱环境下火龙果果实在整个生长过程中鲜重及干重的增长均呈双"S"型曲线,果实成熟时果实鲜重和干重积累量均达到最大值。在发育初期(花后6～15d)起以果皮生长为主,在发育中后期(花后21～35d)果肉在果实生长过程中占主导地位。水分支配着果实鲜重的增长,果肉生长过程中水分的最大增速在花后26～30d,在果皮和果实生长过程中水分的最大增速均在花后6～10d。     

几种野生葡萄与栽培品种杂交效果初步研究

本研究以超藤×刺葡萄、巨峰×燕山葡萄、巨峰×沙地葡萄、水晶×华东葡萄、白香蕉×华东葡萄及玫瑰蜜×华东葡萄6个杂交组合为试材、各母本自然授粉果实及种子为对照,对其进行研究.结果表明,6个杂交组合坐果率,分别为44.44%、46.00%、41.67%、22.22%、12.00%、10.00%.与对照相比,6个杂交组合的果实重量和大小下降,可溶性固形物含量有所上升;果皮颜色、形状、果肉质地及果肉颜色变化不大;种子千粒重差异较大,水晶×华东葡萄和白香蕉×华东葡萄后代种子千粒重增大,其他杂交组合种子千粒重降低,种子大小变化规律与千粒重变化规律相同.     

金都1号火龙果果实发育过程中品质的变化规律分析

[目的]分析金都1号火龙果果实发育过程中品质的变化规律,为科学制定其不同生长发育时期的肥水管理措施提供参考依据.[方法]从金都1号火龙果开花后第5d至果实成熟期间,每隔7d定期测定其果实的纵径和横径、果形指数、单果重、果皮和果肉鲜重及可溶性固形物含量、果肉水含量等品质指标,由此绘制增长曲线图,分析果实品质变化规律.[结果]金都1号火龙果果实的纵、横径和单果鲜重在果实发育过程中均呈快—慢—快的变化趋势,基本符合果实生长双S形曲线;在种子完全发育后,单果鲜重增加迅速,果皮鲜重呈抛物线变化趋势,果肉鲜重呈平稳—加快的上升变化曲线,可溶性固形物含量随果实生长发育呈平稳—加快的上升变化曲线,其增长高峰出现在花后25~30 d,果肉发育过程中水分需求较大期出现在果实生长中后期(花后10~15和20~25 d).相关性分析结果表明,单果重与果皮鲜重、果肉鲜重、可溶性固形物含量和果肉水含量等主要品质指标呈线性正相关,其中,单果重与果肉鲜重和可溶性固形物含量相关显著(P<0.05),且果肉鲜重和可溶性固形物含量随单果重增加而增加.[结论]金都1号火龙果实发育中后期(花后20~30 d)是果实品质和产量形成的关键时期,此时期保证有足够的肥水供应,可为获得最佳品质和最高产量打下基础.     

半定量RT-PCR法检测赤霞珠葡萄白藜芦醇合酶STS基因的表达

以赤霞珠葡萄(Vitis vinifera L.)为材料,以Actin基因为内参,采用半定量逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)法检测葡萄果实发育过程中白藜芦醇合酶(STS)基因表达量的变化,以期建立适于检测该基因表达的RT-PCR试验体系。结果表明,在退火温度58℃,扩增循环31次的时候,STS基因能够进行较好的扩增。在赤霞珠葡萄浆果发育的过程中,花后20、50 d STS基因表达量较少,在花后80 d表达量增到最大,花后110 d又降低。     

葡萄果实发育后期半定量RT-PCR内参基因的优选

葡萄果实发育后期基因表达水平的变化对果实品质形成具有重要影响,内参基因的选择是基因表达定量分析的关键影响因素.本试验以雷司令葡萄品种花后50、75和95 d的果实为材料,通过半定量RT-PCR,研究了常用持家基因Actin、Tubulin,GAPDH、18S rRNA的表达变化,探讨其作为葡萄果实发育后期基因表达半定量分析内参基因的可行性.结果表明:18S rRNA的表达水平高,且最稳定,其次是Actin,而Tubulin和GADPH的相对表达水平较低;对VvTLP、GHF17P和VvASR 3个功能基因在不同果实材料中的表达水平进行半定量RT-PCR,VvTLP和VVSR的相对表达水平较高,GHF17P的表达水平较低,整体上均呈现递增的趋势;以Actin和18S rRNA为内参得到的归一化结果基本一致,在4个持家基因中18S rRNA和Tubulin是优选的葡萄果实发育后期基因表达研究的内参基因.     

采后硅酸钠处理及损伤接种对厚皮甜瓜CHS基因的诱导表达

以厚皮甜瓜品种"银帝"为试材,根据黄瓜查儿酮合成酶(CHS)基因设计引物,运用半定量RT-PCR技术,研究了采后100mmol·L-1硅酸钠浸泡处理对甜瓜果实CHS基因表达的影响.结果表明:PCR扩增所得片段(494bp)与黄瓜CHS基因同源,相似性为94%,可用于半定量RT-PCR分析;CHS基因在处理和对照中的表达丰度极低,无法检测;损伤接种T.roseum后第4d,CHS基因大量表达,且硅酸钠处理+损伤接种与对照+损伤接种差异达到最大,前者高出后者12%.     

葡萄SCARECROW基因家族的分析与表达

赤霉素(GA)促进葡萄果实的膨大,目前对外源赤霉素促进葡萄果实膨大的信号转导途径还不完全清楚。有研究发现GA3处理后葡萄果实中一个SCARECROW(SCR)蛋白的表达出现上调,为了进一步揭示GA的作用途径,本研究通过分析在其他植物中已经确认的SCR基因序列,对葡萄全基因组进行BLAST比对,获得了可能编码葡萄SCR的11个基因片段序列SCRs。分别设计特异性引物,以无核白鸡心葡萄(Vitis vinifera L.cv.Centennial seedless)不同组织器官,以及盛花后12d以30mg/L GA3处理无核白鸡心葡萄的花序,并于花后13、15、19、45、61d采收的果实为材料,进行半定量RT-PCR测定SCRs的表达。结果显示:这些基因在成叶、幼叶、根、花序、新梢顶尖、休眠芽、胚性愈伤组织和非胚性愈伤组织中存在差异表达;在花后13、19、45、61d的葡萄果实中有不同状态的上调。研究结果对进一步探讨SCRs在葡萄果实发育和成熟过程的作用与功能提供了线索。     

葡萄全基因组DELLA蛋白基因家族鉴定及其应答外源赤霉素调控葡萄果实发育的特征

【目的】明确DELLA蛋白基因在葡萄基因组数据库中的数量、结构和组织表达差异,探究DELLA蛋白在葡萄赤霉素(GA)信号传导及葡萄无核果实发育机理中的作用机制。【方法】基于拟南芥、水稻等植物中的DELLA蛋白基因,利用HMMER程序和NCBI的CDD程序鉴定葡萄基因组中的DELLA蛋白基因;以‘白罗莎里奥’葡萄品种为试材,采用PCR技术克隆3个DELLA蛋白基因的c DNA全长序列;通过启动子作用元件分析预测其潜在功能;利用生物信息学软件对其染色体定位、基因结构、系统进化、理化特性、亚细胞定位及蛋白互作等进行分析;利用农杆菌介导的烟草瞬时表达技术分析DELLA蛋白的亚细胞定位情况;采用q RT-PCR方法检测葡萄DELLA蛋白基因应答GA在果皮、果肉、种子(或种子区)的时空表达特征。【结果】鉴定得到3个葡萄DELLA蛋白基因,克隆并验证其精确序列,分别命名为Vv GAI1(VIT_201s0011g05260)、Vv RGA(VIT_214s0006g00640)及Vv SLR1(VIT_211s0016g04630),其染色体定位、开放阅读框(ORF)大小、编码氨基酸数量分别为:Chr1、1 773 bp、590个;Chr14、1 710 bp、569个;Chr11、1 599 bp、532个。基因结构分析表明其DNA序列均无内含子,只有1个外显子,基因结构高度保守。进化分析显示Vv GAI1与Vv RGA亲缘关系较近,被聚类为一组,而Vv SLR1为另一组。3个基因的启动子均含有响应赤霉素和胚乳发育相关的作用元件,表明它们可能参与响应GA信号传导和胚乳发育过程。亚细胞定位结果显示3个DELLA蛋白均定位于细胞核。q RT-PCR结果显示除果皮中Vv SLR1在近成熟期具有表达高峰外,其余均在幼果期高表达,且外源GA处理均不同程度降低了3个DELLA蛋白基因在葡萄果皮、果肉和种子区的表达,尤以种子区下调水平最为显著。蛋白互作分析表明3个DELLA蛋白均为葡萄GA信号传导的核心作用元件,均可能与GIDI1和SLY1互作参与葡萄GA信号传导。【结论】葡萄基因组中含有3个DELLA蛋白基因家族成员;不同物种间DELLA蛋白结构高度保守;GA可能通过负调控这3个成员参与葡萄果皮、果肉和种子区的发育,且3个成员均可能通过应答GA信号调控葡萄无核果实的发育。     

葡萄VlCKX4表达特性分析与转录调控预测

【目的】通过克隆细胞分裂素脱氢酶/氧化酶基因VlCKX4及其启动子，进行表达特性分析和启动子活性分析并进行转录因子预测，为深入解析VlCKX4介导细胞分裂素信号途径调控葡萄坐果的分子机制提供依据。【方法】使用生物信息学方法分析‘巨峰’葡萄(Vitis vinifera×Vitis labrusca)细胞分裂素氧化酶/脱氢酶4(VlCKX4)的序列特征；利用PCR技术克隆该基因以及它的启动子，使用实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qRT-PCR)分析VlCKX4的表达特性，GUS活性试验用于分析其启动子活性；利用PlantTFDB、CisBP等转录调控数据库对VlCKX4的转录调控关系进行预测分析，输出结果使用Gephi软件进行可视化。【结果】VlCKX4全长1 582 bp,其中包含1 566 bp的开放阅读框，编码522个氨基酸，具有家族特征的FAD结构域和细胞分裂素结合（ck-binding）结构域。qRT-PCR结果表明VlCKX4在花序中高表达，其次是叶片，在卷须中表达量最低；细胞分裂素CPPU处理后VlCKX4表达量先下降后上升，细胞分...     

SO2引起巨峰葡萄采后落粒的共表达网络和转录调控分析

【目的】 二氧化硫（SO₂）处理可有效防治葡萄灰霉病和采后腐烂,但会导致浆果脱落,研究SO₂引起葡萄浆果脱落的分子机制,明确关键基因和转录调控机制。【方法】 使用SO₂处理‘巨峰’葡萄,分别在2、4和6 d进行采样并统计对照组（CK）和SO₂处理组的葡萄浆果脱落率。通过高通量测序技术对CK对照组和SO₂处理组‘巨峰’葡萄采后2、4和6 d的样品测序,以葡萄基因组作为参考基因组进行序列比对,利用TPM算法计算基因表达量,使用基因集富集分析（GSEA）、基因共表达网络（GCN）以及转录调控网络预测方法对转录组数据进行系统的分析,并利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术对其表达量进行验证。【结果】 SO₂处理能够显著诱导葡萄浆果脱落,2 d时,SO₂处理的葡萄浆果脱落率为9.88%,4 d时达到19.24%,且均显著高于对照组,6 d时脱落率达到38.25%,而对照组脱落率仅11.85%。通过GSEA分析,发现在CK组富集的GO生物过程主要与氧化应激反应、细胞壁代谢以及苯丙氨酸代谢通路相关,其中4 d时CK组富集到植物细胞壁组织、果胶代谢、细胞壁修饰、聚半乳糖醛酸等通路。在SO₂组富集的GO生物过程主要与能量代谢通路相关,其中2 d时在SO₂组富集到光合作用、四吡咯代谢、前体代谢物和能量的产生、葡萄糖代谢等通路。CK组富集的KEGG代谢通路主要有戊糖和葡萄糖醛酸的相互转换、半乳糖代谢、植物激素信号转导、柠檬酸循环（TCA循环）等,SO₂组有光合作用、柠檬酸循环（TCA循环）、糖酵解等。GCN将GSEA分析中的领头基因分为12个水平,水平4—9均富集到了能量代谢、糖代谢相关通路,其中水平4富集到激素反应、氧化应激反应。对GCN关键水平中的基因启动子序列进行转录调控预测分析,结果显示95个转录因子（TFs）与269个靶基因存在987对调控关系。WRKY14、WOX8、KUA1在SO₂处理下持续下调,MYB60、MYB73、ANL2、ERF2、DOF3.6、GATA25、WRKY57、KAN2、ATHB6在SO₂处理后持续上调。此外,MYB15、WRKY11、WRKY33、WRKY40、WRK75先上调后下调。ERF2、MYB60和WRKY40的转录调控网络发现调控的靶基因涉及细胞壁代谢、糖代谢等相关途径。qRT-PCR结果显示PME36和ERF2上调表达趋势相似,GAUT7、MYB60、UGE3上调表达趋势相似,此外,WRKY40在SO₂处理的2和4 d被诱导上调,PPME1、COMT1表达持续下调,SO₂处理4 d时LAC15被显著诱导上调。【结论】 SO₂诱导营养物质代谢、能量代谢、细胞壁代谢途径相关基因的表达,该过程受到多种转录因子调控,最终导致葡萄浆果脱落。     

延迟采收对赤霞珠葡萄果实品质的影响

以酿酒葡萄赤霞珠果实为试材,就延迟采收对果实品质的影响进行了初步研究。结果表明,延迟采收对赤霞珠果实品质具有明显作用,单粒质量、单粒体积、有机酸含量均明显下降,分别降低了35.04%,32.80%和1.08%;而总糖和Vc含量明显增加,分别增加35.4%和142.9%。方差分析结果表明,单粒体积、单粒质量、有机酸、总糖含量差异达极显著水平,Vc含量差异达显著水平。     

阳光玫瑰葡萄果实生长发育及品质对不同光质的响应

【目的】探讨阳光玫瑰葡萄果实生长发育及品质对不同光质的响应,为提高果实品质提供参考依据。【方法】通过夜间对盛花后1周的阳光玫瑰葡萄每天进行6 h补充红光、蓝光和白光处理,至果实转色完成后（共8周）停止补光,以不补光为对照,测定分析不同光质对果实生长发育期果实单粒重、横纵径、酒石酸、苹果酸及果实成熟采摘时可溶性固形物的影响。【结果】补光前期（补光1~4周）红光、蓝光和白光处理单粒重、纵径与对照无明显差异,补光后期（补光5~8周）各补光处理均能促进葡萄果实的单粒重、纵径、横径和可溶性固形物含量增加。与对照相比,红光处理6~8周对果粒横径有显著促进作用（P<0.05,下同）,增幅为3.1%~8.1%,补光第7周的增幅最大;蓝光处理4~6周对果粒纵径有显著促进作用,增幅为3.8%~5.1%,最大差异出现在补光第6周。补光能增加酒石酸含量,红光在苹果酸代谢中起到积极作用,在果实转色后期能显著降低苹果酸含量5.1%~23.2%。补光对成熟期果实的糖酸比有促进作用,较对照显著增加7.5%~20.6%。成熟期果实生理和品质指标相关分析结果表明,补光后果实的单粒重、横径和纵径与果实酒石酸和苹果酸含量均呈极显著负相关（P<0.01）。【结论】阳光玫瑰葡萄果实发育期进行夜间补充红光、蓝光和白光对提高果实单粒重、果粒纵径、横径、可溶性固形物含量和糖酸比有促进作用;红光在苹果酸代谢中起积极作用,在转色后期促进苹果酸降解。建议生产上在阳光玫瑰葡萄果实发育前期补充蓝光,促进果粒拉长,果实发育后期补充红光,增加可溶性固形物含量,促进苹果酸降解,提高果实品质。     

延迟采收对葡萄果实多酚类物质含量的影响

以酿酒葡萄品种赤霞珠(Vitis vinifera L.cv.Cabernet Sauvignon)果实为试材,探讨了延迟采收对多酚类物质的影响。结果表明,采收期延迟至10月1日,葡萄果实内总酚、花色苷、类黄酮含量比正常采收期(9月11日)分别提高29%、65%、70%,但单宁含量变化较小。采收期延迟至10月21日,果实内单宁含量达到最大,比正常采收提高了108%。方差分析结果表明:总酚、花色苷、总类黄酮含量差异均达到极显著水平,单宁含量差异达到显著水平。因而,赤霞珠葡萄最佳采收期为10月1日至10日。     

轻度土壤干旱对赤霞珠果实品质的影响

通过避雨棚和断根沟措施,人为控制灌溉模拟土壤干旱,以5年生赤霞珠(Vitis vinifera L.cv.Caber-net Sauvignon)果实为试材,研究了轻度土壤干旱对赤霞珠葡萄果实品质的影响。结果表明,土壤干旱并不改变赤霞珠葡萄果实生长曲线,但对果实生长和品质具有明显作用;轻度土壤干旱下,赤霞珠葡萄果实单粒质量降低10.10%,有机酸含量降低12.50%,可溶性总糖增加10.64%,总酚增加21.01%,花色苷增加9.55%,从而有利于果实品质的形成。     

葡萄果粒质量相关性状全基因组关联分析

【目的】果粒大小是葡萄外观和产量的重要构成因子之一,为受多基因调控的复杂数量性状,挖掘葡萄果粒大小相关性状的关键遗传调控位点和基因,将有助于葡萄产量的提高。【方法】本研究以150份葡萄品种资源为材料,分别于2019年和2020年对葡萄果实单粒重、种子数目和种子质量等进行测定,并结合重测序获得的高密度基因型数据进行全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）,挖掘调控各性状的遗传位点和基因。【结果】各性状在关联群体中呈现广泛的连续变异,变异系数为39.55%—68.89%;在不同年份均服从正态分布,符合数量性状遗传特征;相关性分析表明葡萄果实单粒重、种子数目和种子质量呈显著正相关。全基因组关联分析共检测到150个与果实单粒重显著关联的SNP,在2019年检测到99个SNP,解释表型变异的14.48%—25.59%;在2020年检测到73个SNP,解释表型变异的16.08%—26.83%;其中24个SNP位点在两个年份均检测到,主要位于1号、5号、11号和16号染色体。相较于果实单粒重,检测到的与种子数目显著关联的SNP较少,2019年检测到1个...     

葡萄成熟过程中生理特征与β-葡萄糖苷酶基因的表达分析

为了解β-葡萄糖苷酶基因是否与葡萄果实成熟有关,从基因库中分离出了3个β-葡萄糖苷酶基因,分别命名为VυBG1,VυBG2和VυBG3,并对其表达进行了分析.结果显示:所获得的3个基因在葡萄浆果成熟过程中均有表达.果皮中,随着果实的成熟,VυBG1变化较平稳;VυBG2在转色期时略有降低,之后不断升高,在完熟期时达到最大值;VυBG3在成熟过程中先升高后降低,在转色期时达到高峰.果肉中,VυBG1和VBG2分别与果皮VυBG2和VυBG3变化趋势相似;VυBG3在转色前期和成熟期时表达较低,在完熟期达到最大值.种子中,VυBG1在转色前期出现最大值,之后迅速降低;随着果实的成熟,VυBG2不断上升;VυBG3在转色期时有个小峰,之后不断降低,在完熟期时表达量最低.综上,3个β-葡萄糖苷酶基因在葡萄成熟过程中的表达量和表达模式均不相同.其中果皮VυBG3和果肉VυBG2的变化趋势与ABA一致,可能在果实成熟过程中对ABA水平调节起作用.     

赤霉素对早紫葡萄无核及果实品质的效应

以大棚栽培的3年生早紫葡萄(Vitis vinifera)为材料,研究了在花前10 d喷施不同浓度的赤霉素(GA3)溶液对果实品质、无核率及座果率的影响。结果表明:喷施赤霉素(GA3)溶液后都能达到无核化的效果,其中以50 mg/L的赤霉素(GA3)溶液无核处理的效果最好,无核率可达93.33%;果实的可溶性糖及可溶性固性物含量也均最高,而且其着色度、表面光洁度等外观品质也最好。