高温胁迫对不同葡萄品种光合作用和基因表达的影响

【目的】探讨高温胁迫对葡萄生理的影响，筛选出适于温室栽培的耐热型葡萄，为耐热品种的选育提供理论依据。【方法】以新郁、蜜光、夏黑、北红、弗雷5个葡萄品种为材料，在日光温室对盆栽葡萄分别进行白天（45±2）℃、夜间（22±2）℃高温胁迫处理，以及白天（42±2）℃、夜间（22±2）℃控温处理，对葡萄叶片的光合参数以及叶绿素荧光参数进行测定，并于高温胁迫1周后进行转录组测定。【结果】随着高温胁迫时间的增加，叶绿素（Chl）总含量、蒸腾速率（Tr）、净光合速率（Pn）、胞间CO2浓度（Ci）、气孔导度（Gs）均呈先上升后下降趋势；初始荧光（F0）、非光化学猝灭系数（CNPQ）、光化学猝灭系数（CqP）呈先下降后上升趋势；最大荧光产量（Fm）、最大能量转换效率（Fv/Fm）、实际光化学效率（ΦPSⅡ）、潜在光化学活性（Fv/F0）呈下降趋势；在高温胁迫的第4天，弗雷的Chl总含量比新郁、蜜光、夏黑、北红分别高1%、18%、18%、19%；新郁的Pn比夏黑、北红、弗雷高11%、29%、3%，低于蜜光，表明夏黑和北红的光合能力受高温胁迫的影响较大；高温胁迫条件下，弗雷的Fm、Fv/Fm、光下最大荧光（Fm’）、ΦPSⅡ、Fv/F0降幅最小，其次为新郁，北红的降幅最大；主成分分析结果表明，耐热力（F）由大到小为新郁＞弗雷＞夏黑＞蜜光＞北红。新郁、北红的Hsp相关基因分别为29、25个，Hsf相关基因分别为3、4个。【结论】长期高温处理使葡萄叶片PSⅡ活性遭到破坏，与蜜光、夏黑相比，新郁、弗雷的抗高温胁迫能力较强，更能适应高温环境，北红耐热性较差。葡萄高温胁迫处理后，热激蛋白大量上调表达，且耐热品种新郁的表达水平高于热敏品种北红。