油菜素内酯和脱落酸对酿酒葡萄花色苷调控及葡萄酒品质影响的研究

【摘要】色泽是葡萄酒第一感官要素，其与葡萄酒中花色苷组分与含量密切相关。葡萄酒中的花色苷主要源于葡萄原料。但是在一些葡萄酒产区，由于其环境因素限制，导致葡萄成熟着色较差，这严重影响葡萄酒的质量。油菜素内酯类（Brassinosteroids，BRs）是最新的调控葡萄成熟和着色的植物激素，目前关于BRs调控葡萄果实花色苷合成与积累的机制尚不清楚。脱落酸（Abscisicacid，ABA）是植物中另一种促进葡萄果实成熟的激素，但ABA对葡萄和葡萄酒中花色苷单体物质的影响鲜见报道。本研究以欧亚种葡萄（VitisviniferaL.）赤霞珠（CabernetSauvignon）与烟73（Yan73）为试材，于转色前期喷施24-表油菜素内酯（24-Epibrassinolide，EBR）与ABA溶液，利用实时定量PCR、气相色谱、高效液相色谱以及液质联用等技术，研究EBR与ABA处理条件下葡萄成熟过程中花色苷的积累与变化，葡萄果皮和葡萄酒中花色苷组分，果皮花色苷合成相关基因与内源BR相关基因的表达，以及果实内源乙烯释放与ABA含量变化，以期为EBR调控葡萄花色苷合成的机理提供理论依据，为葡萄栽培次适宜区酿造优质葡萄酒提供相关参考依据。本研究主要获得以下研究结果：（1）研究了ABA与EBR处理对葡萄和葡萄酒理化指标的影响。研究发现ABA与EBR处理均可显著提高赤霞珠和烟73葡萄果实的含糖量和果皮总花色苷含量，可提高葡萄酒中丹宁和总酚含量，及显著降低果实和葡萄酒的总酸含量。（2）分析了ABA与EBR处理对葡萄果实花色苷组分的影响。研究发现ABA与EBR处理均可显著提高赤霞珠和烟73葡萄果皮中单体花色苷的总量，且对B环3’-取代花色苷的提高幅度大于3’5’-取代花色苷，降低了B环甲基修饰的花色苷所占比例。另外，EBR处理降低了赤霞珠和烟73果皮花色苷中未酰化比例，提高了乙酰化花色苷所占比例，而ABA处理对两个品种果皮花色苷未酰化和酰化的影响不同。（3）研究了ABA和EBR处理葡萄果实对葡萄酒花色苷的影响。研究发现ABA和EBR处理均提高了赤霞珠和烟73葡萄酒中单体花色苷物质的总量，均使两种葡萄酒中B-环甲基化修饰的花色苷所占比例降低，且主要提高了两种葡萄酒中未酰化花色苷（5种基本花色苷）的总量。另外，EBR处理使赤霞珠和烟73葡萄酒中B环3’-取代花色苷所占比例降低，而ABA处理使两种葡萄酒中3’-取代花色苷所占比例升高。（4）研究了ABA和EBR处理对葡萄果皮花色苷合成基因的影响。研究发现ABA和EBR处理提高了烟73葡萄果皮中花色苷合成相关基因的表达量，但其表达时间未提前。ABA和EBR处理均提高了赤霞珠果皮所有花色苷合成相关基因表达量，且使其表达峰值出现时间提前。在赤霞珠结构基因中，对下游基因表达的促进效果更显著，EBR处理使赤霞珠果实完全着色提前的时间可能受上游基因CHS或CHI提前表达时间的控制，而ABA处理可能主要受上游基因CHI提前表达时间的控制，但尚需进一步验证。并且ABA和EBR处理均对F3′H基因表达量的提高幅度大于F3′5′H基因。（5）分析了ABA和EBR处理对BR合成基因和受体基因的影响。研究发现外源ABA和EBR处理均提高了赤霞珠和烟73果皮中内源BR合成基因DWF1、BR6OX1和受体基因BRI1的表达量，并且ABA和EBR处理对合成基因BR6OX1和受体基因BRI1表达的影响与对花色苷合成下游基因的影响类似，因此，BR6OX1和BRI1基因的表达可能与花色苷的合成有一定联系。（6）研究了ABA和EBR处理对葡萄果实内源乙烯释放和ABA含量的影响。研究发现外源ABA和EBR处理显著提高了赤霞珠和烟73果实内源乙烯的释放量，并且果皮花色苷的积累滞后于内源乙烯的释放。同样，外源ABA和EBR处理均显著提高了赤霞珠和烟73果实内源ABA含量，并且内源乙烯释放量与果实ABA含量具有联系。因此，外源ABA与EBR处理显著提高果皮花色苷含量可能与内源乙烯释放量和ABA含量的显著增加具有联系。
【作者】栾丽英；
【导师】张振文；惠竹梅；
【作者基本信息】西北农林科技大学，葡萄与葡萄酒学，2014，博士
【关键词】油菜素内酯；脱落酸；花色苷；葡萄；葡萄酒；

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