葡萄因含水量高、酸甜可口以及营养价值和药用价值高,而深受消费者的喜爱。芪类化合物作为葡萄的次生代谢产物,与葡萄生长发育过程中的品质、抗病性密切相关,此外其还具有抗氧化、抗菌、抗肿瘤等生物活性。Scirpusin A是研究较少但关注度高的芪类化合物,作为葡萄品质功能因子其药理活性深受人们的关注。本实验室前期研究发现,Scirpusin A生物合成的前体物为ε-viniferins,但生物合成途径尚不清楚,故本课题拟在前期研究基础上,以“葡萄”为材料,建立从前体物质到产物合成的线性模型;挖掘参与ScirpusinA合成关键基因,并通过酵母蛋白表达进行验证。葡萄阳离子过氧化物酶（VvCP）是一种重要的催化酶,对植物的防御机制有着重要的作用,通过转录组测序分析得到,该基因可能参与了 Scirpusin A的生物合成,但是,对于VvCP的研究暂时还没有被报道。因此,通过对VvCP基因家族的研究和其生物功能的验证,阐明葡萄果实中Scirpusin A的合成。本项目研究结果将有助于明确采后果实内多酚合成具体途径。本研究结果主要由以下两部分组成:（1）以酿酒葡萄为研究对象,利用生物信息学方法,对6种植物基因组中的过氧化物酶家族成员的蛋白理化性质、系统进化树、基因结构、染色体定位、顺式作用元件进行了分析。利用RT-qPCR技术分析酿酒葡萄VvCP基因的组织表达以及在UV-B胁迫下的表达水平。在酿酒葡萄（Vitis vinifera）、鹰嘴豆（Cicer arietinum）、麻风树（Jatropha curras）、芝麻（Sesamum indicum）、西班牙栓皮栎（Quercus suber）、花生（Arachis duranensis）中分别获得了 9 个、9 个、7 个、4个、18个、11个蛋白。系统进化树分析发现,该家族被聚为4个亚家族,第一亚家族含有22个基因,第二、三和四亚家族分别包括11个、4个和21个基因。CP基因的内含子在2到4之间分布。系统发育分析表明,同一条染色体上的CP基因有明显的进化关系。酿酒葡萄中有9个VvCP蛋白基因,被定位到4条染色体上。顺式作用元件分析表明,这些基因启动子中存在多种不同的响应元件,而光敏元件是VvCP基因共有的。使用RT-qPCR测定该基因的表达谱,发现它们在不同组织中的表达有显著差异。同时,不同时间的UV-B处理后VvCP表达出现差异性。通过构建VvCP11 基因的绿色荧光蛋白的植物表达载体pCAMBIA2300-GFP-VvCP11,进行亚细胞分析定位,利用农杆菌介导法将植物表达载体导入到洋葱表皮细胞中,让重组植物表达载体在洋葱表皮中表达,经过24～28 h的暗培养后,使用激光共聚焦显微镜观察到VvCP11的亚细胞定位情况,结果发现整个细胞膜都有绿色荧光的存在,由此可以得出结论,VvCP11蛋白定位在洋葱表皮细胞的细胞膜。（2）利用分子生物学的手段,验证酿酒葡萄VvCP11基因是否具有催化ε-viniferins反应生成ScirpusinA的功能。以酿酒葡萄为材料,提取RNA并反转录成cDNA,同源克隆VvCP11基因,构建真核表达载体pPic9K-VvCP11,利用电击转化法将表达载体转入毕赤酵母GS115中进行体外验证。并把含有目的基因VvCP11的重组酵母,使用甲醇诱导表达,在培养48 h后,从培养基中提取分泌蛋白,然后进行SDS-PAGE和WestentBlot验证,大小约为33.8 kDa。之后向含有重组酵母的BMGY培养基中饲喂底物,利用UHPLC-QTOF-MS2技术检测到了Scirpusin A,在体外证明了 VvCP11具有催化功能产生ScirpusinA。