联合转录组和代谢组分析光照对葡萄果实成熟的影响

摘要

[目的]本文旨在了解光照对葡萄果实发育及成熟的转录调控的影响。[方法]以‘巨峰’葡萄果实为试验材料，于花后100 d采用黑袋遮光处理，并设置正常光照条件作为对照组，测定果实成熟相关的生理指标以及品质指标。此外，对遮光与正常光照条件下的葡萄果皮与果肉分别进行转录组与代谢组测序，在转录组和代谢组数据的分析中，共分为2个比较组：遮光处理后果皮与光照处理后果皮，遮光处理后果肉与光照处理后果肉，重点分析类黄酮、香气代谢、叶绿素合成途径中基因的表达差异。[结果]与光照处理相比，遮光处理提高了果实叶绿素、可滴定酸、淀粉含量以及蔗糖合成酶活性，降低了花色苷、葡萄糖、果糖含量及蔗糖磷酸合成酶、酸性转化酶和中性转化酶活性。通过转录组与代谢组的联合分析发现，差异表达基因主要参与植物激素合成、淀粉与蔗糖代谢、次生代谢物合成等关键生理过程。此外，与果实色泽形成密切相关的类胡萝卜素生物合成和类黄酮生物合成途径也被显著富集。[结论]遮光处理显著降低葡萄果实中花色苷的含量，同时提高叶绿素的含量，从而抑制了葡萄果实的正常着色。光照处理则通过调节果实花色苷合成、糖代谢相关途径中关键基因的表达水平，进而对果实的品质产生重要影响。

关键词

葡萄 / 光照 / 果实成熟 / 转录组 / 代谢组