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葡萄不同部位果粒着色规律研究【字数:9462】

2024-02-24 17:35编辑: www.jxszl.com景先生毕设
葡萄是世界重要的果树树种之一,拥有14000个葡萄品种,在全世界果品生产中 ,产量及栽培面积长期居于首位 , 20世纪 90年代后仅次于柑橘[1]。葡萄色泽是其重要的感官指标之一。观察发现,葡萄果穗不同部位果粒的色泽不同。对葡萄果穗不同部位分别进行分析,发现不同部位葡萄的糖酸比等生理指标不同。为了验证不同部位的葡萄果粒的生理指标差异与成熟度的关系,本实验调查葡萄的着色规律,观察272个葡萄品种的着色情况,发现不同品种葡萄的果穗着色有差异。一个果穗的不同部位果粒生理状态有差异,这种差异与着色相关。果实的成熟度与葡萄着色相关,着色较好的果实成熟度较高。以着色规律不同的三个品种‘玫瑰香’、‘巨峰’、‘琥珀’为实验试材,调查其着色情况,将果穗分为顶部、中部、底部三部分,分别分析其不同时间的生理状态,采用荧光定量PCR技术分析不同部位果粒着色和成熟度相关基因的表达的差异,发现不同部位的果粒成熟相关的基因表达量不同,证明葡萄果穗的成熟过程不同步,因此在不同时间段采收葡萄得到的果实成熟度不同。本研究结合生理和分子两方面来探讨葡萄的着色与成熟度的相关问题,从基因层面上探究什么阶段采收果实为佳,并为葡萄的品种选育、栽培管理提供相应的理论基础。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words4
引言4
1材料与方法4
1.1材料 4
1.1.1植物材料4
1.1.2采样方法4
1.2测定指标与方法 5
1.2.1种质资源调查5
1.2.2对葡萄进行拍照(带皮和不带皮)及测定成熟度相关生理指标5
1.2.3荧光定量PCR6
2结果与分析7
2.1种质资源调查7
2.2不同着色规律品种的果穗不同部位生理情况 9
2.3不同着色规律的品种相关基因表达情况19
3讨论 22
致谢22
参考文献22
附录A 葡萄种质资源调查情况23
葡萄不同部位果粒着色规律研究
引言
引言
葡萄是世界上重要的果树树种之一,葡萄的植物化石发现于 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072
第三纪地层中,说明当时已遍布于欧、亚及格陵兰[2]。在全世界果品生产中,葡萄的产量及栽培面积长期居于首位 ,在中国也有广泛的栽培种植。葡萄具有极高的食用、药用、经济价值,不仅味美可口,还含有丰富的营养,富含多种矿质元素、氨基酸、维生素等。其成熟的浆果中含糖量高达10%30%,以葡萄糖为主[3]。葡萄中的多种果酸有助于消化。葡萄为著名水果,生食或制葡萄干,并酿酒,酿酒后的酒脚可提酒食酸,根和藤药用能止呕、安胎[4]。随着我国经济的快速发展, 人们饮食习惯与食物结构的改变,消费品位的提高,对水果的需求也逐渐加大,对高品质、高营养、着色好的葡萄的要求也越来越大,如何生产出无公害优质的葡萄已经成为消费者和栽培者共同关注的问题,葡萄产业在国内发展迅速。
果皮色泽是葡萄果实成熟过程中最明显的变化之一。葡萄果实的颜色种质资源一个重要的感官性状,也是葡萄很重要的一个品质,既与外观品质有关,又与风味品质有关。葡萄的果皮颜色分为三种类型,黑色、红色和白色。其中红色和黑色品种的果皮呈现出的颜色是由于花色苷的积累。花色苷的含量与类型差异以及不同花色苷的复合造成了葡萄果皮颜色的多彩缤纷[5]。
花色苷是花色素与糖以糖苷键结合而成的一类化合物,在植物的花、果实、茎、叶和根器官的细胞液中都广泛存在,使其呈现出不同颜色[6]。花色苷是类黄酮一以黄酮核为基础的一类物质中能呈现红色的一族化合物。花色苷的基本结构是2苯基苯并吡喃(2phenylbenzopyryalium) 阳离子苷元,称作花色素或花青素(anthocyanidin)。
影响葡萄花色苷种类和含量的关键因素是葡萄品种,不同品种的葡萄由于基因型差异,花色苷的组成和含量不同[7],着色规律也有所不同。而同一品种的花色苷组成相对稳定,各花色苷组分占总花色苷的比例不受年份影响[89]。葡萄果皮中花色苷的积累始于始熟期。即葡萄果实生长双S曲线中,第Ⅱ期与第Ⅲ期交界处。始熟期出现的早晚、花色苷积累的多少,不同品种间有很大差异即首先由遗传决定,而相同品种在不同条件下着色又有差异。
同一植株一串果穗上的果实着色先后有差异,硬度和口感也不尽相同。对葡萄果穗不同部位分别榨汁,发现所榨出的汁糖酸比不同。尽管不同葡萄品种果实有其固有的色泽特点,但同一品种,同一株上的同一果穗的果粒着色先后与程度不尽相同,这并不完全取决于坐果先后,还受着生位置、受光面等的影响。因此,有必要对葡萄浆果的着色规律进行进一步的研究。
VvUFGT基因和VvCHI基因是花色苷合成途径中关键酶基因之一,花色苷的合成过程中涉及多种基因,从功能上看,参与类黄酮类和花色苷生物合成途径的基因被分为两类,一类是结构基因,这些基因为不同种的植物所共有,直接编码花色苷合成途径中的关键酶,如CHS、CHI、F3H、DFR、LDOX和UFGT等; 另一类是调节基因,即那些不直接参与花色苷的合成,但它们参与调控花色苷合成途径中关键基因的表达强度和表达模式,同时控制花色苷在时空上的变化,如MYB、WD40和bHLH等转录调控因子[10]。葡萄VvBGl 基因在始熟前期表达量较低,而在果实始熟后期迅速升高,且与葡萄果实始熟后ABA变化趋势类似[11]。
本实验从生理和分子两方面着手,调查葡萄的种质资源着色规律,分析不同着色规律品种果穗不同部位果实的生理情况,探究着色和成熟相关基因表达情况,以期为葡萄在生产实践中的管理提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料与采样方法
取材地点:中国农业科学院郑州果树所国家葡萄种质资源圃。
取材时间:2016、2017年的6月30日——8月30日,每5 d取一次样。
按初始着色规律初选试验材料:‘巨峰’、‘玫瑰香’、‘琥珀’。每个品种均选择长势中庸、光照条件和叶幕环境基本一致的果穗作为调查对象,随机选取十个果穗,将同一果穗分为上、中、下三部分,分别取无损、大小均匀的果实各五颗。样品使用生物冰袋和保温箱带回实验室,用清水冲洗干净样品并风干,装入自封袋,做好标记,用液氮速冻后放入40℃冰箱备用。
1.2 测定指标与方法
1.2.1种质资源调查
葡萄在长期的进化和栽培中形成了许多种群和品种群,目前世界上大概有14000个葡萄品种,我国葡萄种质资源极其丰富。本实验对中国农业科学院郑州果树所国家葡萄种质资源圃的272个葡萄品种进行着色规律的调查,调查结果见附表1。

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