葡萄果实的颜色是衡量其品质和成熟度的重要指标,花青素含量与组分是影响葡萄果实呈色的主要色素,温度和光照等环境因素对花青素的合成具有重要影响。本研究采用设施栽培下7个不同产期的成熟期‘夏黑’葡萄果实与一年两熟栽培模式下两季的青果期、膨大期、转色初期、转色末期和成熟期‘夏黑’葡萄果实为试材,比较不同产期的成熟期葡萄果实和不同发育时期葡萄果实的品质与花青素合成的差异,结合物候期内的温度、寻找更多光照等气象因素的变化,探讨设施内光照和温度对葡萄品质与花青素合成的影响。研究结果如下:(1)产期在冬季的葡萄可溶性固形物、糖、酸、类黄酮、花青素含量显著高于产期在夏季的葡萄,而其单果重、横纵径显著低于夏季葡萄。可溶性糖含量与平均温度呈极显著负相关,可溶性糖含量与昼夜温差呈极显著正相关,果皮色差值a*与光照强度、平均温度呈显著正相关。(2)利用高效液相色谱仪(HPLC)检测到葡萄果实中花色苷类型有三羟基花色苷(Dp、Pg、Mv)和二羟基花色苷(Cy、Pn)。不同产期成熟葡萄果实中花青素组分与含量存在季节特异性,冬季果中花青素含量显著高于夏季果,冬季果果皮三羟基花色苷(Dp、Pg、Mv)/二羟基花色苷(Cy、Pn)比例显著低于夏季果。昼夜温差与花青素含量及其组分呈显著正相关,平均温度与葡萄果皮中三羟基花色苷/二羟基花色苷比例呈显著正相关。(3)葡萄果实花青素主要分布在果皮上,随着果实的发育花青素含量及其组分呈显著上升趋势,夏季葡萄果实中花青素的积累速率显著低于冬季果。转色初期至转色末期,夏季葡萄果皮中三羟基花色苷/二羟基花色苷比值显著低于冬季果;成熟期,NSC125066说明书夏季葡萄果皮中三羟基花色苷/二羟基花色苷比值显著高于冬季果。(4)基于转录组测序数据,结合基因表达趋势分析与加权基因共表达网络分析,筛选出与花青素合成相关的结构基因(PAL、CHS、F3’5’H、F3’H、UFTG)和调控基因(MYBA2、WRKY75、b HLH),并对这些候选基因的表达规律进行分析。在果实发育过程中,上游结构基因(PAL、C4H、CHS、CHI、F3H)的表达与葡萄果实中花青素积累模式相一致。下游结构基因F3’5’H在果皮中上调表达,在果肉中下调表达,而F3’H在果皮、果肉中均上调表达,两个结构基因在葡萄两个组织中表达模式的差异可能是葡萄果实花青素组分的组织特异性的原因。在果实发育过程,调控基因MYBA2、b physiological stress biomarkersHLH在果皮、果肉中均上调表达,而WRKY75在果皮中上调表达,在果肉中下调表达。通过结构基因与调控基因表达量相关性分析结果表明,UFTG与调控基因MYBA2、MYB90、WRKY75、WRKY22、WRKY24呈显著正相关,推测在果实发育过程中,转录因子MYBA2、WRKY75上调表达,促进下游结构基因UFTG协同上调表达,从而促进花青素的积累。(5)从候选基因中选出9个基因(6个结构基因、3个调控基因)在夏、冬季葡萄果实中进行q RT-PCR验证,结果表明:在果实发育过程中,F3’H、UFTG、ANS、CHS、MYBA2、WRKY75、b HLH在冬季葡萄果实中显著高于夏季果,而F3’5’H、DFR的表达量在冬季果中显著低于夏季果。夏果与冬果在F3’5’H、F3’H表达模式的差异,造成了花色苷组分的差异。