葡萄(Vitis vinifera L.)是我国主要栽植的果树,鲜食葡萄栽培面积占85%,四川省已成为中国葡萄产业的重要地区。四川盆地弱光、高温、多湿的不利气候条件限制不利于葡萄种植的提质增效。本试验以8年生‘夏黑’葡萄(Vitis Vinifera ‘Summer Black’)为试材,在葡萄果实开始转色时(花后45 d和52 d),分别对‘夏黑’葡萄果穗和叶面用不同浓度的茉莉酸甲酯(Me JA):50 mg·L~(-1)(M50)、100mg·L~(-1)(M100)和150 mg·L~(-1)(M150)进行喷施,同时以等量清水(CK)为对照。研究不同浓度茉莉酸甲酯对‘夏黑’葡萄果实发育过程中果实外观品质、糖酸组分、酚类物质及总花色苷含量的动态变化规律;通过转录组测序和权重基因共表达网络分析来探究了茉莉酸甲酯调控‘夏黑’葡萄生长发育的关键代谢通路和关键基因,分析了茉莉酸甲酯对‘夏黑’葡萄花色苷合成相关基因的影响。以上研究为茉莉酸甲酯在‘夏黑’葡萄的合理使用和后续深入研究提供了理论支撑。主要研究结果如下:(1)三种浓购买PD0325901度的茉莉酸甲酯均能显著改善‘夏黑’葡萄的果实品质。Me JA处理能在一定程度上提升果实的单果重,其中M100在花后73 d时单果重较对照增加10.31%。在果实成熟期时,M50具有最高的可溶性固形物含量,达到17.51%,较对照高出15.20%。‘夏黑’葡萄果皮和果肉中糖组分主要为葡萄糖和果糖,两种糖的含量接近。在成熟时期时,M50中糖组分含量水平最高,果肉中葡萄糖和果糖含量分别较对照高24.67%和18.16%。‘夏黑’葡萄中酸主要成分按含量依次为苹果酸、酒石酸和柠檬酸,且果皮中酸含量较果肉高。在处理组中观察到苹果酸和酒石酸含量出现不同程度的降低,而柠檬酸的含量显著提升。相较于对照,M50果肉酒石酸含量降低21.02%,苹果酸含量降低36.91%,柠檬酸含量提高38.82%。‘夏黑’葡萄果实中的酚类物质主要集中在果皮上,在从转色到成熟的过程中含量缓慢降低。成熟时处理组果皮中的总酚、总黄酮和总黄酮醇含量都较对照高,M50在成熟时总黄酮含量高于对照19.36%。(2)茉莉酸甲酯能提升‘夏黑’葡萄的着色效果,提高总花色苷的含量selleck化学。随着‘夏黑’葡萄果实逐渐成熟,果面的颜色从青色变为深紫黑色。成熟时M50组的果实果面颜色较深,亮度L*值和红色饱和度a*更低,黄色饱和度b*更高。在这一时期,果皮中总花色苷含量依次为M50>M100>M150>CK,其中M50中总花色苷含量为2307.43 mg·kg~(-1),较对照高28.32%。相关性分析表明,总花色苷含量与葡萄糖、果糖和柠檬酸含量表现为极显著正相关关系,与苹果酸和酒石酸含量呈现负相关关系。(biocybernetic adaptation3)对‘夏黑’葡萄果实成熟过程中的果实样品进行转录组学分析,鉴定到了一系列受茉莉酸甲酯调控的差异表达基因及其富集通路。通过对这些差异表达基因进行GO功能富集和KEGG聚类分析后发现:它们首先富集在光合系统效率、植物激素信号转导、淀粉与蔗糖代谢以及类黄酮与黄酮醇的生物合成这些通路上;到成熟期时则更明显的富集于植物激素信号转导、苯丙素生物合成途径以及类黄酮和黄酮醇生物合成途径上。使用WGCNA分析方法,选取了8000个基因构建了13个共表达模块,用于检测其与测定表型指标的关联性。最终确定了同花色苷含量和苹果酸含量关联度极高的绿色、蓝色和棕色3个共表达模块。并通过使用Cytoscape软件,从这些模块中筛选出了关键基因HSP70(VIT＿09s0096g00090)、PSI-O(VIT＿06s0080g00920)和CHI(VIT＿13s0067g03820)。(4)茉莉酸甲酯通过调控‘夏黑’葡萄果实中类黄酮和黄酮醇生物合成代谢通路,从而调控花色苷的合成。经过结合转录组测序和实时荧光定量测定结果后发现,茉莉酸甲酯处理可以上调花色苷生物合成途径中的主要结构基因PAL、CHS、CHI、F3’H、ANS和UFGT,同时上游调控基因MYBA1、MYBA2和MYBA3的表达水平也出现明显上调。