植物谷胱甘肽应答非生物胁迫的分子机制

谷胱甘肽(GSH)是一种普遍存在于植物中的抗氧化剂,在维持组织抗氧化防御和调节氧化还原敏感信号转导中起着关键作用。深入研究GSH在非生物胁迫中的作用,对从分子水平揭示植物GSH积累的调控机制具有重要意义。本研究从植物GSH代谢途径及其相关酶、GSH在植物应激反应中的调节、GSH参与植物激素代谢等方面进行综述,并对谷胱甘肽在植物生长发育、与其它信号通路间交互作用的研究前景进行展望,以期为植物谷胱甘肽代谢以及其在非生物胁迫方面的研究提供一定的理论参考。     

‘意大利’葡萄设施延迟栽培挂树贮藏期间果实质地变化规律研究

研究了‘意大利’葡萄露地栽培-低温贮藏及设施延迟栽培-挂树贮藏2种模式下果实质地性状变化规律,综合对比分析果肉、果皮、果柄性状相关指标在贮藏期间的变化。结果表明:随贮藏期延长,挂树贮藏的葡萄除果肉硬度、咀嚼性、果皮强度、果皮斜率脆性有规律下降外,其他指标呈波动变化,而低温贮藏葡萄各果肉质地指标总体呈下降趋势,果皮质地指标呈波动性变化;将2种模式对比来看,挂树贮藏葡萄果实果肉性状较佳,果肉硬度、内聚性、咀嚼度、回复性较高,黏着性较低,品质性状降低较缓慢;2种贮藏模式主成分分析区别较明显,贮藏模式比贮藏时间更能影响果实质地性状的表现。综合来看,挂树贮藏条件下‘意大利’葡萄保鲜时间长,果实质地性状表现好,脆性较强,果实商品性较佳。     

葡萄伤流液中内生菌分离鉴定与抗病功能分析

为探究葡萄树液中内生菌的种类,对‘白罗莎里奥’葡萄伤流液中的内生菌进行分离纯化,得到4株普遍存在的有益菌株,根据形态特征、生理生化特性及16S rDNA序列同源性对其进行鉴定,并针对葡萄灰霉病病原菌进行抑菌测试。结果表明,4种内生菌分别为粘红酵母菌、隐球菌、水拉恩式菌、变形斑沙雷菌;平板抑菌试验显示,隐球菌、水拉恩式菌、变形斑沙雷菌均对灰霉病菌有一定的拮抗作用。对葡萄果粒的病菌侵染试验表明,隐球菌、水拉恩式菌、变形斑沙雷菌均能使果粒失水速率降低、灰霉病病斑缩小,抗菌物质类黄酮、总酚以及SOD、CAT、POD、PPO活性升高,灰霉病抗病相关基因VvHSF和VvDR下调,VvPR17、VvDW、VvChi和VvWRKY上调,且上调程度与抗病能力呈正相关,进一步表明了隐球菌、水拉恩式菌、变形斑沙雷菌对灰霉病菌有一定的抑制作用,在葡萄灰霉病防治中具有良好的应用潜力。     

‘意大利’葡萄延迟栽培挂树贮藏期间果实品质的变化

为明确设施条件下葡萄延迟栽培果实挂树贮藏期间品质变化规律及香气成分与发育阶段间的关系,以设施栽培的‘意大利’葡萄为试材,测定果实的呼吸速率、丙二醛、色差、维生素C、可滴定酸、葡萄糖、果糖、蔗糖、挥发性组分等指标在挂树贮藏期间的变化。结果表明:‘意大利’葡萄的挂树贮藏期可分为前、中、后期,挂树前期(成熟后0~20 d),果实的呼吸速率、丙二醛含量、单粒质量、果实表皮L*、b*、C*、可溶性糖含量等有所升高,a*的绝对值、可滴定酸及维生素C含量有所下降,挥发性成分中里那醇含量较稳定,C6化合物含量降低,醛类物质含量有所增加;挂树贮藏中期(成熟后30~60 d),除呼吸速率、丙二醛含量、L*值外,其他指标均表现出波动性下降的趋势,挥发性成分中里那醇含量降低,而香叶醇含量升高,醛类物质含量降低,酯类物质有所增加;挂树后期(成熟后70~80 d),呼吸速率、丙二醛含量较高,其他指标水平较低,C6组分对香气的贡献值升高。由此可得,葡萄果实挂树初期品质性状有所升高,商品性较佳,挂树中期主要萜烯类组分对香型的贡献值出现变化,果实品质缓慢下降,为果实品质调控的关键时期,挂树后期,C6醛代谢途径有所增强,果实商品性较差。     

‘瑞都香玉’葡萄果实挥发性成分在果实发育过程中的变化

【目的】早熟、具有玫瑰香味的鲜食葡萄具有较广阔的市场前景,了解各类香气组分及相关代谢途径在果实发育过程中的变化规律,把握香气组分形成的关键时期,为早熟葡萄品种品质调控技术的提出提供理论依据。【方法】以‘贝达’嫁接的4年生早熟葡萄品种‘瑞都香玉’为试材,使用顶空固相微萃取结合气相色谱与质谱联用技术,测定在幼果发育期(花后第3周)至过熟期(花后第12周)果实中挥发性组分的变化。根据各组分的变化探究相关代谢途径的更替,并利用主成分分析确定发育阶段与各类香气组分间的关系。【结果】根据可溶性固形物及可滴定酸含量的变化可以确定‘瑞都香玉’葡萄在花后第5周即可进入果实转色/软化期,花后第9周进入果实成熟期。里那醇、橙花醇、香叶醇、香茅醇、萜品醇等主要呈香型萜烯类组分峰值出现的时期不同,橙花醇、香叶醇含量在成熟初期达到最大值,里那醇、萜品醇含量在成熟中期达到峰值,香茅醇含量在成熟期具有波动性。E-2-己烯醛、己醛为成熟期主要的C6化合物,其含量在转色期以后即可达到峰值,成熟期时含量降低;Z-3-己烯醛主要出现在幼果发育期,转色期时含量处于较低水平。β-紫罗兰酮、大马士酮等降异戊二烯衍生物及苯甲醛等芳香族化合物在成熟期时含量处于较低水平或消失。综合各挥发性组分的含量变化可得,萜烯类组分在各发育期均有积累,过熟期含量降低;酯类物质集中出现在幼果发育期,成熟初期含量有所升高;醛酮类物质集中出现在转色初期;C6化合物在转色期有不同程度的升高,成熟期后含量有减少趋势;醇类物质在转为成熟期后含量开始减少;芳香族化合物集中在转色期以前;酸类物质在转为成熟期后有所增加。转色期以前为酯类物质、芳香族化合物变化的关键时期,转色期为醛酮类物质变化的关键时期,转色期至成熟期为成熟期特征萜烯类物质、C6化合物、酸类物质变化的关键时期。【结论】果实发育早期亚麻酸裂解途径Z-3-己烯醛支路活跃,进入转色期后,脂肪酸代谢其他支路与萜烯类物质合成路径活跃性增强;成熟期发育过程中,主要香气成分的积累都有减弱,转色期转为成熟期时为果实香型形成的关键时期。‘瑞都香玉’主要呈香型萜烯成分的积累具有差异性,里那醇、萜品醇含量在成熟期仍有增加,综合考虑C6组分与萜烯类成分的变化,果实香气成熟期稍晚于生理成熟期,适当延迟采收有助于其特征香型的形成。     

LT-I分析7个酿酒葡萄品种枝条的抗寒性

【目的】应用伤害度-温度回归直线（LT-I）的方法研究枝条低温放热（LTE）,比较不同酿酒葡萄品种枝条的抗寒性。【方法】采用差热分析系统（DTA）对巨峰葡萄枝条进行低温放热分析,三点法确立韧皮部、髓及木质部伤害度-温度回归方程（LT-I）,并用传统低温冷冻处理测定褐变率及电导率进行验证。【结果】LT-I分析得到的伤害度与传统低温冷冻处理的褐变率及电导率具有极显著相关关系,相关系数分别为0.996和0.983,说明LT-I分析方法可以应用于葡萄枝条抗寒性分析。7个酿酒品种在降温过程中的韧皮部LT-I斜率不同,从小到大依次为贵人香＜西拉＜赤霞珠＜美乐＜霞多丽＜蛇龙珠＜熊岳白;韧皮部的致死温度从高到低依次为美乐＞蛇龙珠＞霞多丽＞贵人香＞西拉＞赤霞珠＞熊岳白。不同品种木质部响应降温的斜率与韧皮部不同,西拉＜熊岳白＜霞多丽＜蛇龙珠＜美乐＜赤霞珠＜贵人香;木质部冻死温度从高到低顺序为西拉＞霞多丽＞蛇龙珠＞美乐＞赤霞珠＞贵人香＞熊岳白。【结论】LT-I是一种简单可靠的研究枝条抗寒性的方法,LTE综合指数比较得出熊岳白、贵人香枝条的抗寒性较强,其次为赤霞珠,西拉、美乐、蛇龙珠和霞多丽抗寒性较差。     

激素信号调控果树果实花色苷合成机制研究进展

围绕花色苷合成路径相关基因的表达调控，综述了脱落酸、茉莉酸、乙烯、生长素、细胞分裂素、油菜素内酯、赤霉素、独脚金内酯对果树中花色苷积累的调控作用及其内在分子机制，以期为明确植物激素信号转导关键通路，合理应用植物激素类物质调控果实发育提供理论支撑，同时也为不同果树花色苷代谢通路的深入研究提供参考。     

葡萄伤流期树液流动变化研究

为探究葡萄伤流期树液流动的变化规律,对白罗莎里奥葡萄伤流期的树液流动变化进行统计,分析伤流与日变化、温度、湿度、枝条长短等的相关性,研究伤流对葡萄树体的影响,并对藤稔葡萄进行树体不同部位流量关系的研究。结果表明,白罗莎里奥葡萄伤流总流量为380~540 mL,未愈合情况下,总时长为35~47 d,高峰期维持10 d左右,整体呈现先上升后下降的趋势;枝条长度对伤流量有一定的影响,长梢枝条流量稳定且处于主导地位,中梢枝条先停止伤流;伤流在各时间段的流量稳定且较为平均,伤流时期和总量对日分布影响较大,上午所占比例呈逐渐上升趋势,且前期白天流量高于晚上,后期相反。对不同类型枝条伤流观察和统计发现:枝条长短和树液流量有直接关系,长枝枝条流量大于短枝;枝条位置与树液流量并无明显关系,分枝的流量和大于主枝,并以此为基础绘制了流量关系图,为葡萄流体研究奠定基础。     

LT-Ⅰ分析7个酿酒葡萄品种枝条的抗寒性

[目的]应用伤害度-温度回归直线(LT-Ⅰ)的方法研究枝条低温放热(LTE),比较不同酿酒葡萄品种枝条的抗寒性.[方法]采用差热分析系统(DTA)对巨峰葡萄枝条进行低温放热分析,三点法确立韧皮部、髓及木质部伤害度-温度回归方程(LT-Ⅰ),并用传统低温冷冻处理测定褐变率及电导率进行验证.[结果]LT-Ⅰ分析得到的伤害度与传统低温冷冻处理的褐变率及电导率具有极显著相关关系,相关系数分别为0.996和0.983,说明LT-Ⅰ分析方法可以应用于葡萄枝条抗寒性分析.7个酿酒品种在降温过程中的韧皮部LT-Ⅰ斜率不同,从小到大依次为贵人香＜西拉＜赤霞珠＜美乐＜霞多丽＜蛇龙珠＜熊岳白;韧皮部的致死温度从高到低依次为美乐＞蛇龙珠＞霞多丽＞贵人香＞西拉＞赤霞珠＞熊岳白.不同品种木质部响应降温的斜率与韧皮部不同,西拉＜熊岳白＜霞多丽＜蛇龙珠＜美乐＜赤霞珠＜贵人香;木质部冻死温度从高到低顺序为西拉＞霞多丽＞蛇龙珠＞美乐＞赤霞珠＞贵人香＞熊岳白.[结论]LT-Ⅰ是一种简单可靠的研究枝条抗寒性的方法,LTE综合指数比较得出熊岳白、贵人香枝条的抗寒性较强,其次为赤霞珠,西拉、美乐、蛇龙珠和霞多丽抗寒性较差.     

不同颜色果袋对葡萄花青苷合成的调控

【目的】探明不同颜色果袋引起的光质差异对葡萄花青苷合成的影响,为葡萄专用果袋的研发提供理论依据。【方法】以5年生‘贝达’砧‘巨峰’葡萄为试材,于坐果后30 d分别套红色、绿色、蓝色和白色纸质果袋,以不套袋为对照,每8 d采样一次,直至果实成熟。利用光纤光谱仪分析不同纸袋的透射光谱,高效液相法测定果实发育过程中果皮花青苷含量变化,同时利用荧光定量PCR技术分析花青苷合成途径结构基因Vv CHS、VvLDOX、VvUFGT和调控基因VvmybA1以及光信号转录因子VvHY5的表达差异。【结果】红色纸袋、绿色纸袋和蓝色纸袋分别在红光、绿光和蓝光波段具有选择透过性,白色纸袋对光质的透过性没有选择性。不同颜色果袋对葡萄花青苷合成具有显著性影响,红色纸袋、绿色纸袋和蓝色纸袋处理明显推迟了葡萄的转色期,并延缓了花青苷的积累,但到果实完熟期,花青苷含量表现为蓝色纸袋白色纸袋对照绿色纸袋红色纸袋。基因表达分析表明,VvMYBA1、VvCHS、VvLDOX和VvUFGT表达量均表现为先升高后下降,与花青苷积累规律相一致;不同颜色果袋均延缓了花青苷合成调控基因VvMYBA1和结构基因VvCHS、VvLDOX、VvUFGT表达量在果实发育早期的升高和后期的下降,在表达高峰到来前,总体表现为对照和套白色纸袋表达量较高,其次是套蓝色纸袋,套绿色纸袋和套红色纸袋表达量较低;表达高峰之后总体表现为套蓝色纸袋和套白色纸袋表达量较高,其次是套绿色纸袋和套红色纸袋,对照表达量最低。VvHY5在果实成熟过程中在花青苷快速积累期和果实成熟后期有两次表达高峰,与花青苷的积累规律和合成调控基因VvMYBA1的表达规律基本一致,不同颜色果袋对VvHY5的诱导效应不同,蓝色纸袋诱导能力最强,红色纸袋效果最差。【结论】蓝色纸袋有利于葡萄花青苷合成,红色纸袋效果较差。不同颜色果袋对果实花青苷积累的调控可能是通过影响光信号转录因子VvHY5的表达,进而调控花青苷合成调控基因VvMYBA1和结构基因VvCHS、VvLDOX、VvUFGT等的表达,影响葡萄果皮花青苷的合成。