赤霞珠葡萄果实苹果酸生物合成关键转录因子的筛选与鉴定

发布时间：2024-02-24 12:37

　　该研究以宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄种植区栽培面积最大的‘赤霞珠’为材料,在前期完成从果实形成至成熟不同发育时期的转录组测序以及关键有机酸含量测定基础上,进一步通过转录因子结合位点预测、差异表达基因分析、加权基因共表达网络关联分析(WGCNA),逐步筛选出与‘赤霞珠’果实苹果酸生物合成相关功能基因特异结合的、影响苹果酸生物合成的相应转录因子,并对其进行qRT-PCR验证,以揭示这些关键功能基因及其关键转录因子在葡萄不同种植区、果实不同发育时期存在的相互调控作用机制,为以后培育优质酿酒葡萄提供新的理论依据与思路。结果表明:(1)GC/MS分析发现,‘赤霞珠’果实在4个发育时期的延胡索酸和苹果酸含量变化趋势基本一致,两种酸含量均从果实硬果期到绿果期逐步升至最高(3.63和626.53μg/g),之后缓慢下降,经转色期到成熟期后逐渐降至最低(2.14和244.26μg/g),而草酰乙酸的变化趋势却相反,在硬果期含量最高(315.54μg/g),经绿果期、转色期到成熟期逐渐降至最低值(126.11μg/g)。(2)‘赤霞珠’果实发育时期样本转录组测序共获得可能与苹果酸生物合成途径12种功能基因结合的...

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图1植物苹果酸生物合成途径

qRT-PCR验证和有机酸含量分析用样本分别采集于贺兰山东麓玉泉营、原隆村立兰酒庄和贺兰县银色高地酒庄，采集方法同上。为提高数据准确性，4个果实发育时期各采样2次，分别为硬果期(花后13d,28d)、绿果期(花后43d,58d)、转色期(花后73d,88d)和成....

图2赤霞珠果实发育时期3种有机酸含量变化

根据‘赤霞珠’果实发育时期样本转录组测序结果，对所有基因CDS上游启动子区域(靶元件)进行分析及关联转录因子预测，共获得可能与苹果酸生物合成途径12种功能基因结合的转录因子6411个，其中FH的3个功能基因有86个转录因子，MDH的10个功能基因有717个转录因子。2.3果实....

图3‘赤霞珠’果实3种有机酸含量不同发育时期的表达差异基因分析

结合上述转录因子预测结果、与有机酸含量变化显著关联的差异表达基因以及WGCNA分析筛选出的与有机酸含量变化一致模块中的基因，通过Venn分析进一步筛选出了与苹果酸生物合成具有高度相关性的转录因子。FH的3个功能基因对应的转录因子分别有3、5和2个；MDH的4个功能基因对应的转录....

图4‘赤霞珠’果实基因表达量与有机酸含量

图3‘赤霞珠’果实3种有机酸含量不同发育时期的表达差异基因分析2.6关键转录因子qRT-PCR验证

本文编号：3909006