水分胁迫对赤霞珠葡萄果实白藜芦醇累积合成的影响

发布时间：2020-07-05 12:35

【摘要】：白藜芦醇作为一种植保素,在植物响应逆境胁迫中发挥着重要作用。它还具有多种对人体健康有益的生物学功能。生物和非生物胁迫可以诱导葡萄白藜芦醇的积累。关于水分胁迫对葡萄果实白藜芦醇累积合成影响的研究较少。此外,随着全球气候变暖、水资源匮乏等问题的加剧,水分胁迫或者干旱可能成为限制一些葡萄酒产区发展的主要环境因子。因此,本研究以宁夏黄羊滩农场葡萄园15年生酿酒葡萄‘赤霞珠’(Vitis vinifera L.cv.Cabernet Sauvignon)为研究材料,从葡萄坐果期至成熟期对其进行水分胁迫,以黎明前叶片水势(φpredawn)大小反应水分胁迫程度,以-0.20Mpa≥φpredawn≥-0.40Mpa为对照组(CK),设定处理组 1(T1)-0.40Mpa≥φpredawn≥-0.60 Mpa和处理组2(T2)-0.60Mpa≥φpredawn两个处理,主要研究葡萄果实成熟过程中白藜芦醇及其衍生物的变化规律及水分胁迫对葡萄果实白藜芦醇累积合成的影响,主要研究结果如下:(1)水分胁迫对葡萄成熟过程中果实特征及组分的影响。水分胁迫使果实转色提前。T1和T2组显著减小了成熟期果实单果质量、体积及可滴定酸含量,增加了可溶性固形物、总酚及花色苷含量。白藜芦醇及其糖苷类衍生物含量随果实成熟逐渐增加。T1和T2组均增加了成熟期果实顺式白藜芦醇和反式白藜芦醇含量,顺式白藜芦醇增加量分别为0.36 mg·g-1、1.30 mg·g-1,反式白藜芦醇增加量分别为0.91mg·g-1、3.10mg·g-1,均减小了顺式白藜芦醇苷和反式白藜芦醇苷含量,顺式白藜芦醇苷减少量分别为2.27mg·g-1、3.80mg·g-1,反式白藜芦醇苷减少量分别为0.63 mg·g-1、0.38mg·g-1。(2)水分胁迫对葡萄果实成熟过程中内源激素脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)及水杨酸(SA)含量的影响。随着葡萄成熟,果实水杨酸和脱落酸含量呈逐渐增长的趋势,茉莉酸含量呈逐渐下降。水分胁迫增加了果实脱落酸和水杨酸含量,降低了茉莉酸含量。主成分分析发现,水分胁迫与脱落酸和水杨酸的关系比较密切。相关性分析发现,葡萄果实白藜芦醇含量与水杨酸含量呈显著正相关,表明水杨酸可能是葡萄响应水分胁迫诱导白藜芦醇合成的主要信号分子。(3)水分胁迫对葡萄果实白藜芦醇合成相关酶活性的影响。葡萄果实PAL酶活性在果实成熟过程中变化较大,但整体上呈先降低后增加的趋势,C4H酶和4CL酶活性呈先上升后下降的变化趋势,STS酶活性随果实成熟逐渐增加。T1组显著提高了果实转色期前C4H酶以及STS酶活性,T2组增加了果实转色期后至成熟期之间PAL酶和4CL酶活性,表明不同水分胁迫在果实不同生长时期对白藜芦醇合成相关酶活性的影响不同。相关性分析发现,水分胁迫提高了 PAL酶活性与白藜芦醇含量相关性,T2组葡萄果实白藜芦醇含量与STS酶活性呈显著正相关。(4)水分胁迫对葡萄果实白藜芦醇合成相关基因表达量的影响。葡萄果实进入转色期PAL、4CL、STS基因大量表达,水分胁迫提高了白藜芦醇合成相关基因的表达量,不同处理间存在差异。水分胁迫对果实转色前期和后期PAL、STS基因表达的促进作用最为显著,但显著降低了 CHS基因表达量。相关性分析发现,T2组葡萄果实白藜芦醇含量与PAL、STS表达量呈显著正相关,表明水分胁迫主要通过诱导PAL、STS基因表达来增加果实白藜芦醇含量。
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S663.1
【图文】：

Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ邋ｐａｔｈｗａｙ邋ｏｆ邋ｒｅｓｖｅｒａｔｒｏｌ逡逑１．３葡萄白藜芦醇生物合成的诱导逡逑在全世界各地，越来越多的消费者对使用天然草药生产的药物来治疗各种疾病表现出广泛的逡逑兴趣和极大的关注。Ｒｅｓ作为天然的多酚类物质，在心脑血管疾病、抗癌作用和抗衰老等方面的逡逑有益作用，使得它的需求量逐年增加。为满足市场上对Ｒｅｓ的大量需求，Ｒｅｓ主要以草药或膳食逡逑补充剂的形式销售给消费者。然而，为减少以上补充形式对人体健康带来的负面影响，苛刻的消逡逑费者和营养学家一直期望寻找更好的方式。富含Ｒｅｓ的食品主要来源于葡萄和葡萄酒。随之带来逡逑

图２－４白藜芦醇标准品及试验样品色谱图逡逑Ｆｉｇ．邋２－４邋Ｔｈｅ邋ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍｓ邋ｏｆ邋ｓｔａｎｄａｒｄｓ邋ｏｆ邋ｒｅｓｖｅｒａｔｒｏｌ邋ａｎｄ邋ｔｅｓｔ邋ｓａｍｐｌｅ逡逑由图２－５可知，白藜芦醇及其衍生物含量随着果实成熟增加。反式白藜芦醇和顺式白藜芦醇逡逑在７０ＤＡＡ快速增加．９０ＤＡＡ达到最大，１１０ＤＡＡ有所下降。反式白藜芦醇苷和顺式白藜芦醇逡逑苷在９０邋ＤＡＡ增速最快，１１０邋ＤＡＡ达到峰值，表明白藜芦醇苷的形成需要一定的糖的积累。不同逡逑水分胁迫对白藜芦醇及其衍生物含量的影响不同。整体来说，与ＣＫ相比，水分胁迫增加了果实逡逑顺式白藜芦醇和反式白藜芦醇含量，减小了顺式白藜芦醇苷和反式白藜芦醇苷的含量，其中Ｔ１逡逑显著增加了反式白藜芦醇含量，Ｔ２显著增加了顺式白藜芦醇含量，但Ｔ１和Ｔ２处理均减小了顺逡逑式白藜芦醇苷和反式白藜芦醇苷的含量＝■逡逑－１５－逡逑

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本文编号：2742611