





中国农业科学 ›› 2026, Vol. 59 ›› Issue (1): 179-189.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2026.01.013
王思琪1(
), 邹利人2, 白瑞雯2, 闫可2, 王思洋1, 齐晓光2, 申海林2,*(
), 温景辉2,*(
)
收稿日期:2025-06-09
接受日期:2025-08-04
出版日期:2026-01-01
发布日期:2026-01-07
通信作者:
联系方式:
王思琪,E-mail:1061950492@qq.com。
基金资助:
WANG SiQi1(
), ZOU LiRen2, BAI RuiWen2, YAN Ke2, WANG SiYang1, QI XiaoGuang2, SHEN HaiLin2,*(
), WEN JingHui2,*(
)
Received:2025-06-09
Accepted:2025-08-04
Published:2026-01-01
Online:2026-01-07
摘要:
【目的】赤霉素处理通常会导致葡萄穗轴硬度增加,研究穗轴形态变化、转录组成分差异和相关功能基因表达,明确影响葡萄穗轴硬化的关键调控因子,为生产上葡萄穗轴软化技术措施的实施提供理论依据。【方法】以‘蜜汁’葡萄为试材,于花期进行赤霉素处理,以清水处理为对照,采集处理后15 d的穗轴中段,进行形态观察和转录组学分析,筛选木质素合成相关差异表达基因(DEGs),并进行qRT-PCR表达验证,测定其对应的酶活性和木质素含量,将表型指标、关键差异基因、相关酶活性和木质素含量进行相关性分析,最终确定穗轴硬化的关键基因。【结果】处理后穗轴木质部与形成层之间无“空隙结构”,表皮、韧皮部和髓部出现较为密集的纤维素结构;差异表达基因(DEGs)共有4 459个,其中26个DEGs参与苯丙烷生物合成(木质素合成的重要通路);筛选出4个木质素合成关键差异表达基因F6HNF5(Vitvi13g00622)、D7SYR4(Vitvi01g00658)、F6H218(Vitvi19g00186)和F6GS10(Vitvi17g00898)的qRT-PCR表达情况与转录组测定结果趋势一致,其所调控的苯丙氨酸解氨酶(PAL)和肉桂醇脱氢酶(CAD)活性显著上升,木质素含量显著增加,说明筛选的4个木质素合成基因是引起穗轴硬化的关键基因。【结论】赤霉素处理引起穗轴形态结构发生明显变化,F6HNF5、D7SYR4、F6H218和F6GS10是影响‘蜜汁’葡萄穗轴硬化的关键基因。
王思琪, 邹利人, 白瑞雯, 闫可, 王思洋, 齐晓光, 申海林, 温景辉. 赤霉素调控‘蜜汁’葡萄穗轴硬化关键基因的挖掘[J]. 中国农业科学, 2026, 59(1): 179-189.
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表1
引物序列及目的基因片段大小"
| Ensemble名称 Ensemble name | 基因 Gene | 引物序列 Primer sequence (5′-3′) | 目的片段大小 Target fragment size (bp) |
|---|---|---|---|
| Vitvi01g00658 | D7STR4 | F:ATGTTGTTGCACTGGCAGATG R:CTTTGGATGAAATGACCTTGCCC | 229 |
| Vitvi19g00186 | F6H218 | F:GCTGAGAACGGGCCTGATAC R:GAGGAAGACCCGAAGTTGGG | 226 |
| Vitvi13g00622 | F6HNF5 | F:CTGGATGAGGTGAAGCGGATG R:GCACCGAAACCTGTGGTCAC | 227 |
| Vitvi17g00898 | F6GSI0 | F:CGTCTTGCTGCATTGGAGATGATTC R:GCAGGTTTGAGCCCTTGTCATG | 258 |
| UBQ-1 | F:AGTAGATGACTGGATTGGAGGT R:TGGTGGTATTATTGAGCCATCCTT | 80 |
表3
穗轴硬度相关性分析"
| 指标 Indicators | F6HNF5 | D7SYR4 | F6H218 | F6GS10 | 苯丙氨酸解氨酶 PAL | 肉桂醇脱氢酶 CAD | 木质素 Lignin | 穗轴硬度 Rhachis hardening |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| F6HNF5 | 1 | |||||||
| D7SYR4 | 0.960** | 1 | ||||||
| F6H218 | 0.906* | 0.773 | 1 | |||||
| F6GS10 | 0.981** | 0.975** | 0.859* | 1 | ||||
| 苯丙氨酸解氨酶 PAL | 0.975** | 0.913* | 0.942** | 0.973** | 1 | |||
| 肉桂醇脱氢酶 CAD | 0.964** | 0.874* | 0.899* | 0.931** | 0.942** | 1 | ||
| 木质素 Lignin | 0.940** | 0.941** | 0.764 | 0.899* | 0.867* | 0.872* | 1 | |
| 穗轴硬度 Rhachis hardening | 0.978** | 0.967** | 0.831* | 0.977** | 0.931** | 0.953** | 0.907* | 1 |
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