基于转录组研究光质对转色期红地球葡萄果实着色及品质的影响

【目的】探讨不同光质对设施红地球葡萄果实着色及品质的影响，并从中挖掘出关键的光调控基因。【方法】以8年生红地球葡萄为试验材料，采用4种不同光质（红蓝光2:1、蓝光、红光、白光）补光处理设施红地球葡萄，以不补光为对照，对果实中花青素、还原糖、可滴定酸和可溶性固形物含量进行测定，并对果皮进行转录组测序。【结果】不同光质处理下果实中花青素、还原糖和可溶性固形物含量均高于对照，其中在蓝光处理下最高。利用FPKM计算基因表达量，以差异表达倍数|log2foldchanges|≥1，P-adjust<0.05为筛选条件，共获得1313个差异表达基因，包括上调基因728个，下调基因585个，其中红蓝光、蓝光、红光、白光处理与对照之间的差异基因数目分别为638、434、375和320个。GO分析发现差异基因与代谢过程、细胞过程、膜、催化活性、结合等条目密切相关。KEGG分析发现不同光质通过调控葡萄光合作用、类黄酮生物合成、淀粉和蔗糖代谢等相关基因表达进而影响葡萄果实着色及品质。根据富集结果选取9个差异表达基因，经qRT-PCR验证，基因表达趋势与转录组测序结果一致。【结论】不同光质补光均能改善葡萄果实的着色及品质，其中以蓝光的效果最为明显；葡萄果实中类黄酮基因CHS、F3H及淀粉和蔗糖代谢基因INV、SPS、HK和BG的差异表达，是导致各处理葡萄果实着色及品质差异的重要原因。