不同葡萄砧木品种需冷量及低温时长对芽休眠相关基因表达的影响OA北大核心CSTPCD

【目的】探究不同葡萄砧木品种需冷量及低温时长对芽休眠相关基因表达的影响,为筛选热区葡萄低需冷量砧木品种及探究葡萄萌芽进程调控机制提供理论依据。【方法】以15个葡萄砧木品种的冬季修剪枝梢为试验材料,进行不同低温时长处理,处理温度为(4±1)℃,测定各砧木品种的需冷量,统计各葡萄砧木品种萌芽进程;并研究需冷量有差异的葡萄砧木品种,在低温处理打破休眠过程中枝梢中可溶性总糖和淀粉含量变化;通过实时荧光定量PCR检测砧木芽中休眠相关基因的相对表达量。【结果】贝达、SO4、101-14、110R、188-08、3309C、140R、Valliant、山河2号、BR No.2、Fercal和5C等12个品种需冷量为0 h,1103P需冷量为168 h。1103P砧木枝梢中可溶性总糖含量随着低温处理时长增加呈显著增加趋势(P<0.05,下同);在低温处理304 h时,可溶性总糖含量最高,达2.55μg/g,此时枝梢中淀粉含量显著降低,仅0.06μg/g,低需冷量的3309C枝梢中淀粉含量在3个低温时长处理间无显著差异(P>0.05,下同)。1103P砧木随着低温处理时长增加,胼胝体合成酶基因VvCALLOSE SYNTHASE1的相对表达量呈显著下降趋势,未低温处理的1103P冬芽中VvCALLOSE SYNTHASE1基因的相对表达量显著高于3309C。3个低温时长处理中,1103P芽中β-1,3-葡聚糖酶基因VvGLU1、ABA合成关键酶基因VvNCED1、GA20-氧化酶基因VvGA20ox-2、响应低温胁迫的重要转录因子基因VvbHLH92和开花抑制基因VvSVP的相对表达量在低温处理304 h时最高。未进入内休眠的3309C在低温处理过程中,VvCALLOSE SYNTHASE1和VvSVP基因的相对表达量无显著变化,未经低温处理时的3309C芽中VvGLU1基因、ABA合成诱导因子基因VvXERICO和VvbHLH92基因的相对表达量最高。3个低温时长下1103P芽中VvSVP基因的相对表达量均显著高于3309C。【结论】筛选出贝达、SO4、101-14、110R、188-08、3309C、140R、Valliant、山河2号、BR No.2、Fercal和5C等12个不需经低温处理即可萌芽的砧木品种,葡萄的萌芽受品种需冷量、营养和休眠相关基因的共同调控。