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基于转录组研究光质对转色期红地球葡萄果实着色及品质的影响

作  者:
刘帅;张亚红;徐伟荣;刘鑫;袁苗;胡泽军
单  位:
宁夏大学农学院
关键词:
葡萄;光质;果实着色;果实品质;转录组测序;
摘  要:
【目的】探讨不同光质对设施红地球葡萄果实着色及品质的影响,并从中挖掘出关键的光调控基因。【方法】以8年生红地球葡萄为试验材料,采用4种不同光质(红蓝光2:1、蓝光、红光、白光)补光处理设施红地球葡萄,以不补光为对照,对果实中花青素、还原糖、可滴定酸和可溶性固形物含量进行测定,并对果皮进行转录组测序。【结果】不同光质处理下果实中花青素、还原糖和可溶性固形物含量均高于对照,其中在蓝光处理下最高。利用FPKM计算基因表达量,以差异表达倍数|log2fold changes|≥1,P-adjust <0.05为筛选条件,共获得1313个差异表达基因,包括上调基因728个,下调基因585个,其中红蓝光、蓝光、红光、白光处理与对照之间的差异基因数目分别为638、434、375和320个。GO分析发现差异基因与代谢过程、细胞过程、膜、催化活性、结合等条目密切相关。KEGG分析发现不同光质通过调控葡萄光合作用、类黄酮生物合成、淀粉和蔗糖代谢等相关基因表达进而影响葡萄果实着色及品质。根据富集结果选取9个差异表达基因,经qRT-PCR验证,基因表达趋势与转录组测序结果一致。【结论】不同光质补光均能改善葡萄果实的着色及品质,其中以蓝光的效果最为明显;葡萄果实中类黄酮基因CHS、F3H及淀粉和蔗糖代谢基因INV、SPS、HK和BG的差异表达,是导致各处理葡萄果实着色及品质差异的重要原因。

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