基于转录组分析油菜素内酯对高温胁迫下酿酒葡萄花色苷合成及果实品质的调控机制

摘要：

[目的 ]分析高温胁迫下参与油菜素内酯调控葡萄花色苷及果实品质合成的相关基因,探讨油菜素内酯调控果实花色苷及品质合成的机制.[方法]以酿酒葡萄'赤霞珠'为试材,转色前一周利用红外辐射器模拟高温环境,并全树喷施0.6 mg·L-1的2,4-表油菜素内酯(2,4-Epibrassinolide,EBR),测定花色苷、总糖及相关品质指标,选择转色中期(花后70 d)的果实进行转录组测序,从分子水平阐述EBR对高温胁迫下花色苷合成的影响.[结果]从转色开始,各处理花色苷含量逐渐升高;成熟时,高温组(HT)花色苷总量显著低于对照组(CK),高温油菜素内酯组(HTE)花色苷含量高于HT组.总糖、还原糖、蔗糖变化规律与花色苷相似,HT组含量均在成熟期时低于CK组,成熟期各种糖含量为CK组＞HTE组＞HT组.分析3种处理下'赤霞珠,果实基因水平的差异,通过GO和KEGG富集发现了 14个与蔗糖和淀粉代谢途经相关的差异基因,其中HT和HTE处理显著上调了 10个基因,显著下调了 4个基因;苯丙氨酸代谢途径有11个差异基因,其中有7个参与花色苷合成的基因在HT处理中上调,有4个参与木质素合成的基因在HT处理下表达量显著上调,说明高温可能促进了木质素合成,从而降低了花色苷的积累量;内源激素信号转导途径的差异表达基因11个,其中ABA信号转导受体基因PP2C及激酶SnRK2的表达量在高温胁迫下显著提高,其可能与EBR共同参与调控高温胁迫下葡萄花色苷的合成.对部分差异基因的表达模式进行实时荧光定量(qRT-PCR)验证,证实了转录组数据的准确性.[结论]EBR通过改变糖代谢、花色苷合成及内源激素信号转导过程中相关基因的表达模式,缓解了高温胁迫对葡萄花色苷积累的抑制作用,提高了果实品质.

关键词：酿酒葡萄’赤霞珠、2、4-表油菜素内酯、高温、花色苷、转录组

所属期刊栏目：56

分类号：S663.1;S511;Q943.2

资助基金：宁夏自然科学基金项目;国家级大学生创新创业训练计划项目

在线出版日期：2023-04-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：1139-1153