【目的】探究着色香葡萄大果型芽变果粒大的机制。【方法】以着色香葡萄及其大果型芽变果实为材料,通过转录组测定及qRT-PCR表达分析,结合果粒大小、果皮厚度、赤霉素酶活性检测和相关性分析,明确影响果实膨大的关键基因。【结果】着色香大果型芽变的果粒和果穗显著大于着色香。花后15d,芽变表皮细胞为三层,着色香为一层;芽变果肉细胞为不规则椭圆形,着色香为不规则卵圆形。果实成熟期,芽变的果皮较厚且木栓化程度高;芽变亚表皮细胞多呈不规则囊泡状,着色香多呈锥形或长梭形;芽变果肉细胞呈不规则囊泡形,着色香呈不规则卵圆形。花后15d,幼果转录组测序结果表明,两者差异基因数2242个,上调1167个、下调1075个;GO富集分析中,差异基因主要涉及膜相关基因、转录因子及相关酶活基因,其中膜相关差异基因最多;KEGG富集分析中,差异基因主要富集于次级代谢产物的生物合成、氨基酸生物合成以及卡尔文循环固碳等途径。着色香VvKO、VvGA2ox2、VvGA2ox4和VvGA3ox4基因的表达量显著高于芽变,且VvGA2ox2、VvGA2ox4表达量为芽变的751.00倍和30.67倍;着色香GA2ox酶活性为芽变的1.3倍,芽变幼果中GA3、GA4和GA7含量均显著高于着色香。【结论】赤霉素通过影响次级代谢产物的生物合成、氨基酸生物合成以及卡尔文循环固碳等途径,调控膜相关基因、转录因子及相关酶活性等基因表达,促使着色香及其大果型芽变的果实大小及细胞形态产生明显差异。赤霉素相关基因VvKO、VvGA2ox2、VvGA2ox4和VvGA3ox4为影响着色香葡萄大果芽变果实发育的重要因子。



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