不同果锈程度的阳光玫瑰葡萄果皮的代谢组学分析OA北大核心CSTPCD

【目的】探明阳光玫瑰葡萄果锈形成的机制,为其有效防治提供科学的指导建议。【方法】以6年生阳光玫瑰葡萄植株为试材,在果实进入软化期后,采集有果锈和无果锈的果粒样品,按照果锈发生程度分成无果锈、轻度果锈和重度果锈3个等级,研究不同果锈等级的果皮相关物质含量、酶活性及代谢组的变化。【结果】随着果锈程度的增加,阳光玫瑰葡萄果皮的叶绿素、纤维素、半纤维素和总果胶含量逐渐降低,木质素、总黄酮和总酚含量逐渐升高;果皮中过氧化物酶、多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶、肉桂醇脱氢酶和4-香豆酸:辅酶A连接酶的活性逐渐升高,过氧化氢酶活性先升高后降低,肉桂酸-4-羟基化酶活性先降低后升高。不同果锈程度的果皮中共鉴定到1372种代谢物,差异代谢物有485种,3组果锈等级的果皮之间共有的差异代谢物有110种,其中,有105种差异代谢物在3组中均上调表达,占所有差异代谢物的95.45%,包括37种酚酸类、31种黄酮、17种芪类和5种醌类等;2种差异代谢物在3组中均下调表达,包括1种脂质和1种核苷酸及其衍生物。上述差异代谢物质主要分布在17条代谢途径中,包括山柰酚苷元Ⅱ的生物合成、山柰酚苷元Ⅰ的生物合成和次生代谢物的生物合成等。【结论】酚酸类和黄酮类物质对阳光玫瑰葡萄果锈的发生影响最大,且山柰酚苷元Ⅱ的生物合成途径可能在果锈的形成中发挥重要作用。