利用GWAS解析酿酒葡萄β-大马士酮遗传调控位点及候选基因

张濬沅; 张慧敏; 孙琪; 姚雪辰; 董志刚; 刘政海; 徐美隆; 潘秋红

doi:10.13925/j.cnki.gsxb.20250475

果树学报 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (7) : 1696 -1708. DOI: 10.13925/j.cnki.gsxb.20250475

利用GWAS解析酿酒葡萄β-大马士酮遗传调控位点及候选基因

张濬沅, 张慧敏, 孙琪, 姚雪辰, 董志刚, 刘政海, 徐美隆, 潘秋红

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摘要

【目的】β-大马士酮是构成葡萄与葡萄酒花香的关键降异戊二烯类化合物，其遗传调控机制尚不明确。解析其遗传位点可为酿酒葡萄香气性状的分子标记辅助育种提供理论依据。【方法】连续3年（2018—2020）采集赤霞珠685×西拉100共151份F1杂交子代成熟果实，利用SPME-GC/MS检测β-大马士酮游离态与糖苷结合态含量，通过全基因组关联分析（GWAS），并结合转录组数据筛选候选SNP位点和基因；在葡萄叶片和果实瞬时过表达候选转录因子VvMYB1，验证其功能。【结果】F1群体β-大马士酮含量总体呈现低值遗传趋势，但存在超高亲个体，3年平均变异系数为43.90%；通过GWAS鉴定到5个与β-大马士酮含量极显著关联的SNP(P<8.99×10^-7)，分别分布于ChrUn、Chr1、Chr10和Chr11；其基因型与表型显著相关。经过筛选后锁定5个候选基因，其中1个候选基因VvMYB1过表达使葡萄叶片和果实中β-大马士酮含量分别提升5倍和1.2倍，并显著上调VvCCD1、VvCCD4a、VvCCD4b基因的表达，证实VvMYB1通过激活VvCCD促进降异戊二烯合成。【结论】首次在酿酒葡萄果实中定位与β-大马士酮含量相关的5个关键SNP位点，并阐明VvMYB1参与葡萄果实降异戊二烯积累，为葡萄香气性状的早期分子选择提供了新靶点。