葡萄果实糖分积累机制及关键基因挖掘

糖类物质积累是葡萄果实品质的关键成分,不仅是衡量其品质优劣的一个重要指标,也是果品优质生产研究的重点。本研究通过对18个葡萄品种果实中糖类物质的组分及含量进行了定性定量靶向代谢组检测和分析;通过田间和理化、HPLC、转录组、代谢组学、生物信息学及多组学联合分析、q RT-PCR等技术对糖含量差异较大的2个品种‘火焰无核’和‘维多利亚’果实中糖类物质积累特性机制及其相关的关键基因进行挖掘,为后期葡萄关键性状品质调控和育种提供科学依据。得到的主要研究结果如下:(1)基于GC-MS技术对18个葡萄品种果实中糖类物质进行了精准检测,鉴定到13类糖类物质组分,在葡萄果实中主要是果糖和葡萄糖的积累占主导,其次是蔗糖的积累。而D-阿拉伯糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖等9种糖含量均很少,平均含量介于0.01～1.04 mg/g。综合分析筛选出种群来源相同、成熟期一致的糖含量差异较大的‘火焰无核’与‘维多利亚’分别作为高糖型和低糖型品种的代表开展进一步研究。(2)对‘火焰无核’和‘维多利亚’叶片特性、解剖结构及光合特性分析结果表明:‘维多利亚’的叶绿素含量较‘火焰无核’高13.90%,差异显著,叶片厚度较‘火焰无核’高71.65%,上表皮厚度较‘火焰无核’高50.88%,栅栏组织厚度较‘火焰无核’高86.89%,海绵组织厚度较‘火焰无核’高82.17%。光响应特性分析发现与‘维多利亚’相比,‘火焰无核’的最大净光合速率、表观量子效率及内禀量子效率较高,光合能力较强,有机物积累多。(3)对‘火焰无核’和‘维多利亚’果实糖积累过程中的果实解剖结构观察研究表明:2个品种果实角质层厚度存在较大差异,花后100 d时‘火焰无核’角质层厚度比‘维多利亚’大134.24%。‘维多利亚’表皮细胞间隙更加紧密。‘火焰无核’的亚表皮细胞厚度和细胞横径在果实成熟期分别比‘维多利亚’大114.24%和82.71%,... （共143页)

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