【摘 要】
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葡萄（Vtis vinifera L.）属于葡萄科葡萄属多年生落叶藤本植物,其果实可制干、酿酒、鲜食等,是我国主要的经济果树之一。葡萄的贮藏期较短,贮藏期间易发生穗梗褐变、果粒脱离和腐烂等现象,严重影响外观品质和贮藏寿命。乙烯在葡萄贮藏过程中扮演着重要的角色,是促进穗梗成熟和衰老的关键因子。ERF是乙烯信号转导路径中最下游转录基因,参与植物乙烯合成调控以及对外源基因的响应。但在非呼吸跃变型葡萄穗梗
【基金项目】
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国家重点研发专项计划项目,多年生园艺作物无性系变异和繁殖的基础与调控:编号2018YFD1000101; 河南省重大科技专项果树（桃、枣、苹果、葡萄等）优异种质资源创新和高效育种体系构建:编号151100110900; 河南省现代农业产业技术体系大宗水果产业技术创新团队:编号S2014-11-G02
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葡萄（Vtis vinifera L.）属于葡萄科葡萄属多年生落叶藤本植物,其果实可制干、酿酒、鲜食等,是我国主要的经济果树之一。葡萄的贮藏期较短,贮藏期间易发生穗梗褐变、果粒脱离和腐烂等现象,严重影响外观品质和贮藏寿命。乙烯在葡萄贮藏过程中扮演着重要的角色,是促进穗梗成熟和衰老的关键因子。ERF是乙烯信号转导路径中最下游转录基因,参与植物乙烯合成调控以及对外源基因的响应。但在非呼吸跃变型葡萄穗梗中,其调控穗梗的成熟及衰老的机理未见报道。本研究通过分析不同处理对葡萄采后贮藏生理变化,明确乙烯对葡萄穗梗衰老和褐化的影响,通过转录组分析鉴定出影响乙烯合成关键ERF转录因子;分析与穗梗显著性相关的转录因子VvERF77、VvERF90与VvACS5、VvACS8、VvACO1和VvACO2启动子的互作,初步探究VvERF77和VvERF90参与乙烯合成调控机理。主要研究结果如下:1、通过对阳光玫瑰葡萄采后以1-MCP和ETH处理,探究乙烯对葡萄采后贮藏的影响。结果显示:1-MCP处理果粒腐烂率和落果率显著降低,分别降低80%和90%;穗梗褐变指数降低95%;乙烯释放速率从2μL·Kg-1h-1降到0.8μL·Kg-1h-1。ETH处理显著提高果粒腐烂率,乙烯释速率高峰提前1周出现且使乙烯释放速率从2μL·Kg-1h-1提升到了4μL·Kg-1h-1。2、对1-MCP处理和对照处理进行转录组分析。结果表明,VvACS2、VvACS5、VvACO1、VvACO2、VvACO3是调控乙烯合成的关键功能基因;VvERF75、VvERF95、VvERF98和VvERF111上调倍数分别是的4、48.5、2.8、14.9,与乙烯释放量一致,呈现上调趋势,是乙烯信号转导路径中的关键基因。3、通过酵母单杂和LUC活性分析研究VvERF和VvACS、VvACO之间的互作关系。结果显示:VvERF90和VvACS5之间存在强烈互作,VvERF77和VvACO1、VvERF90和VvACO1存在明显互作,VvERF90和VvACS8、VvACO2,VvERF77 和 VvACS5、VvAO1、VvACO2 存在微弱互作;VvERF77负调控VvACS1、VvACS8启动子活性,正调控VvACO1启动子活性;VvERF90负调控VvACS1启动子活性,正调控VvACO1启动子活性。4、转化拟南芥,过表达VvERF77拟南芥乙烯释放速率升高2.5倍,功能基因AtACS1、AtACS6、AtACO1、AtACO2、AtACO3基因表达量降低,降低倍数分别为7.8、6.8、6.1、3.8、2.9;过表达VvERF90拟南芥乙烯释放量升高2倍,基因AtACS1、AtACS6、AtACO1、AtACO2、AtACO3基因表达量升高,升高倍数分别为2.6、2.3、3.1、177、6.5。综上所述,1-MCP处理可以显著抑制阳光玫瑰葡萄采后成熟衰老;VvERF75、VvERF95、VvERF98和VvERF111是乙烯信号转导路径中的关键基因;VvERF77负调控VvACS8启动子活性,VvERF90正调控VvACO1启动子活性;VvERF77和VvERF90对乙烯释放都具有调控作用。
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