不同葡萄种质果皮中香气物质含量及基因表达的差异分析OA北大核心CSTPCD

【目的】探究不同葡萄种质成熟期果皮中挥发性香气物质种类、含量及相关基因表达量的差异,为葡萄挥发性香气物质代谢调控机制的解析及香气资源的充分利用提供参考依据。【方法】本研究采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS),对13个葡萄种质果皮中挥发性香气物质的种类和含量进行鉴定;通过Illumina高通量测序平台,对其全基因组转录水平进行分析。【结果】13个葡萄种质中共检测出154种挥发性香气物质,主要包括醛类、酯类、萜类等化合物。果皮中挥发性香气物质含量最高的种质是‘巨峰’,最低的种质是‘赤霞珠’。‘巨峰’和‘小味儿多’果皮中挥发性香气物质含量最多的是酯类化合物,而其他种质果皮中含量最多的是醛类化合物。正己醛、辛酸乙酯、芳樟醇等12种特征香气物质对葡萄果皮香气贡献较大。主成分分析结果显示,‘巨峰’‘无核白葡萄’‘红地球’与其他种质果皮中挥发性香气物质差异较大。转录组分析结果显示,不同种质间的差异表达基因数量存在较大差异。差异表达基因在亚油酸代谢、α-亚麻酸代谢、苯丙氨酸代谢、酪氨酸代谢和单萜生物合成等途径上显著富集。脂氧合酶(LOX)、醇酰基转移酶(AMAT)、脱氧-d-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(DXS)、乙醇脱氢酶(ADH)等基因的表达与香气化合物的含量高度相关。转录因子WRKY7、WRKY28、ARF4和ARF22是葡萄香气合成的潜在调控因子。【结论】不同葡萄种质果皮中香气物质含量及相关基因表达量差异较大,多组学联合分析结果可为进一步研究葡萄挥发性香气物质合成机制提供参考。