白藜芦醇是一种对人体健康有益的多酚化合物,对于人类疾病的预防有巨大的潜力,其主要来源是葡萄。设施葡萄一年两熟栽培为葡萄种植的关键技术。此外,气温变化对白藜芦醇的积累具有重要影响。本试验以‘夏黑’葡萄为试材,探究在设施一年两熟栽培模式下夏果和冬果不同部位白藜芦醇含量在不同生长期的变化情况;探索白藜芦醇生物合成相关的代谢通路以及筛选候选基因;探究设施内气温变化对不同发育时期夏果与冬果中白藜芦醇含量以及候选基因表达量的影响。研究结果如下:1.通过分析夏果和冬果的生长发育过程中白藜芦醇含量的变化。结果表明:随着葡萄生长成熟,冬果果皮与果肉中白藜芦醇含量前期变化不显著,转色期后呈显著上升趋势,夏果果皮与果肉中白藜芦醇含量从青果期至转色期呈下降趋势,转色期后呈上升趋势。成熟期冬果的白藜芦醇含量显著高于夏果(P<0.05)。冬果与夏果果皮中白藜芦醇含量均显著高于其果肉(P<0.05)。冬果与夏果白藜芦醇含量不同的原因推测可能与冬季栽培、夏季栽培气温变化有关。2.结合转录组表达量数据及白藜芦醇含量数据,通过加权基因共表达网络分析(WGCNA),筛选葡萄果实生长发育过程中白藜芦醇生物合成的候选基因。结果表明,通过WGCNA共鉴定到10个特异性模块,发现Magenta、Purple、Cyan模块的基因表达与白藜芦醇含量变化呈显著正相关。利用Cy点击此处toscape软件在3个模块中筛选出12个与白藜芦醇生物合成相关的候选基因(STS＿1、STS＿2、STS＿3、STS＿4、CHS、PAL＿1、PAL＿2、F3’5’H＿1、F3’5’H＿2、F3’5’H＿3、F3’5’H＿4、HCT),发现随着果实生长CHS、STS、F3’5’H、PAL在成熟期表达量达到最大值。通过KEGG通路富集分析表明,白藜芦醇生物合成显著富集到类黄酮生物合成、苯丙氨酸代谢、苯丙烷生物合成以及二苯乙烯生物合成通路。从候选基因中选取了6个基因(STS＿1、STS＿2、STS＿3、PAL＿1、PAL＿2、F3’5’H＿1)在冬果与夏果不同部位进行q RT-PCR的验证,结果表明冬果中CSF biomarkers候选基因表达量显著高于夏果,冬果与夏果果皮中候选基因表达量均显著高于果肉,候选基因表达量白藜芦醇含量均在成熟期达到最大值。3.通过温度传感器智能监测设施大棚内温度变化,分析白藜芦醇含量、候选基因表达量与气温的相关性。结果表明:在冬果生长发育期间果皮中白藜芦醇含量与日均气温呈显著负相关(P<0.05)。同时,冬果果皮中F3’5’H＿1、STS＿1表达量与果肉中STS＿1、STS＿2表达量均与日均气温呈显著负相关(P<0.05),很可能冬果处在日均气温逐渐降低的环境压力中,激发STS大量表达,并在成熟期达到最大值。此外,冬果果皮中PAL＿1表达量与昼夜温差呈显著正相关(P<0.05),说明昼夜温差越大,PAL＿1表达量越高JNJ-42756493价格。夏果果肉中PAL＿2表达量与日均气温、昼夜温差呈显著正相关。说明气温变化影响PAL表达量,进而可能影响白藜芦醇的生物合成。