薛曉斌 李棟梅 張艷霞 王振平

摘要：【目的】探討賀蘭山東麓促進(jìn)葡萄品質(zhì)及花色苷形成的適宜水分脅迫閾值，為節(jié)水灌溉提供依據(jù)?！痉椒ā恳择R瑟蘭葡萄為試材，在花后20 d，開(kāi)始進(jìn)行無(wú)脅迫（對(duì)照）、輕度（T1）和中度（T2）水分脅迫處理，測(cè)定了葡萄果實(shí)縱橫徑、百粒質(zhì)量、可滴定酸含量、可溶性固形物含量，采用pH示差法測(cè)定總花色苷含量，采用高效液相色譜法（HPLC，Highperformance liquid chromatography）測(cè)定果實(shí)糖酸、單體花色苷含量，采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR 法（qRT-PCR，Quantitativereal-time PCR）檢測(cè)花色苷代謝途徑相關(guān)基因的表達(dá)量?！窘Y(jié)果】隨水分脅迫程度的增加，果實(shí)縱橫徑、百粒質(zhì)量和可滴定酸（TA，Titratable acidity）含量均下降，可溶性固形物（TSS，Total soluble solid）含量提高，在花后120 d 時(shí)，與對(duì)照相比，T1 和T2 的葡萄糖含量分別提高16.36%和15.36%、果糖含量分別提高7.10%和8.19%、總花色苷含量提高18.57%和21.05%，總酚和單寧含量分別提高20.00%和30.30%、14.58%和6.87%，T1 和T2 的酒石酸和蘋(píng)果酸含量分別降低17.35%和6.91%、45.08%和48.16%；葡萄果皮中共檢測(cè)出17 種單體花色苷，在成熟期二甲花翠素3-O-葡萄糖苷含量最高，與對(duì)照相比，T1 和T2 分別提高52.85%和43.11%；在花后110 d 和120 d 時(shí)，T1 和T2 處理均可提高VvPAL的基因表達(dá)量，T2 處理下VvF3'5'H、VvUFGT的基因表達(dá)量在各時(shí)期均有所上升，在花后60 d 至90 d 時(shí)，T2 處理可提高Vv-LAR的基因表達(dá)量?！窘Y(jié)論】葡萄在坐果期至成熟期采用中度水分脅迫處理可提高單糖、花色苷、總酚和單寧含量，降低有機(jī)酸含量，研究結(jié)果為賀蘭山東麓馬瑟蘭葡萄栽培和高效節(jié)水提供理論參考。

關(guān)鍵詞：馬瑟蘭葡萄；水分脅迫；單體花色苷；花色苷代謝；果實(shí)品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S663.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009-9980（2023）05-0919-13

葡萄（Vitis vinifera L.）為葡萄科葡萄屬木質(zhì)藤本植物，是世界范圍內(nèi)重要的經(jīng)濟(jì)類果樹(shù)之一，在我國(guó)栽培歷史悠久，因其營(yíng)養(yǎng)豐富，受到消費(fèi)者的廣泛喜愛(ài)[1]。類黃酮是葡萄中最豐富的次生代謝物，在植株生長(zhǎng)發(fā)育、果實(shí)色澤和品質(zhì)等方面起著重要作用[2]。葡萄中的類黃酮主要包括花色苷、黃酮醇和黃烷醇3 類，主要以糖基結(jié)合態(tài)的形式存在于葡萄各組織中[3]?；ㄉ帐且环N天然植物色素，主要存在有色品種的果皮中，對(duì)葡萄和葡萄酒的顏色起決定性作用，但染色品種煙73 的果肉中也含有花色苷[4]。

近年來(lái)，隨著氣溫逐年升高，干旱一直是困擾農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要問(wèn)題，我國(guó)葡萄種植面積和產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，西北地區(qū)面臨的干旱問(wèn)題也日益突出[5]。水分是影響葡萄長(zhǎng)勢(shì)和品質(zhì)的重要因素，水分脅迫能誘導(dǎo)植物產(chǎn)生各種生理生化反應(yīng)，過(guò)度水分脅迫會(huì)導(dǎo)致植株生長(zhǎng)停止，光合受到抑制，呼吸和代謝紊亂，功能和蛋白變性等[6]，而適度的水分脅迫則對(duì)釀酒葡萄的糖酸、單寧、花色苷等果實(shí)品質(zhì)有一定促進(jìn)作用。因此，在我國(guó)西北地區(qū)葡萄節(jié)水栽培已成為主要栽培模式。

植物黎明前的葉片水勢(shì)可以直觀地反映植株的水分虧損狀況，是監(jiān)測(cè)植株體內(nèi)水分含量的傳統(tǒng)指標(biāo)之一[7]。馬瑟蘭葡萄屬于喜水植物，在葡萄栽培的水分管理中，適宜的灌溉時(shí)間和灌溉量對(duì)葡萄生長(zhǎng)十分重要[8]，同時(shí)本課題組之前研究表明，黎明前葉片水勢(shì)在中度范圍內(nèi)可顯著提升釀酒葡萄果實(shí)品質(zhì)[9-10]，適度水分脅迫不僅可以保證釀酒葡萄正常生長(zhǎng)，而且可以達(dá)到節(jié)水和提質(zhì)增效的效果，為西北地區(qū)馬瑟蘭葡萄的栽培管理和節(jié)水灌溉體系奠定實(shí)踐基礎(chǔ)[11-12]。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)于2020 年5—10 月在寧夏玉泉營(yíng)農(nóng)場(chǎng)國(guó)家葡萄產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系水分生理與節(jié)水栽培崗位（CARS-29-zp-3）試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行（38.28°N，106.24°E）。本試驗(yàn)選用3 年生馬瑟蘭（Vitis Vinifera L. ‘Marselan）葡萄為材料，東西行向定植，“廠”字整形，株行距為1.5 m × 3 m，冬季埋土防寒，灌溉方式為滴灌，除灌水量不同外，其他管理指標(biāo)均一致，試驗(yàn)設(shè)3 個(gè)生物學(xué)重復(fù)，各重復(fù)10 株葡萄樹(shù)，水分脅迫處理模型如圖1 所示，不同處理之間用保護(hù)行間隔，綠色表示無(wú)水分脅迫，黃色代表水分脅迫，顏色越深水分脅迫程度越大。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

從葡萄萌芽期至盛花期（5 月20 日）對(duì)所有葡萄樹(shù)進(jìn)行正常灌溉處理，于6 月10 日即花后20 d（20days after anthesis，20 DAA）開(kāi)始水分脅迫處理。根據(jù)黎明前葉片水勢(shì)（Ψb）變化趨勢(shì)分別設(shè)置無(wú)水分脅迫（對(duì)照，0 MPa ≥ Ψb ≥ -0.2 MPa）、輕度水分脅迫（T1，-0.2 MPa ＞ Ψb ≥ -0.4 MPa）、中度水分脅迫（T2，-0.4 MPa ＞ Ψb ≥ -0.6 MPa）。試驗(yàn)采用滴灌管帶兩頭安裝控水閥門(mén)，控制滴灌管流速為0.6 L·h-1，每10 d 監(jiān)測(cè)1 次Ψb值，根據(jù)測(cè)定Ψb值及試驗(yàn)期間葡萄園降雨量和氣溫（表1），確定各處理是否灌水和所需灌水量（表2）。試驗(yàn)分別于40 DAA（膨大期）、60 DAA（轉(zhuǎn)色期）、70 DAA、90 DAA、110 DAA、120 DAA（成熟采收期，10 月31 日）進(jìn)行采樣，選取植株陰陽(yáng)面的果穗，隨機(jī)選取果穗上、中、下、內(nèi)側(cè)和外側(cè)各部位果粒共100粒，液氮速凍后置于-80 ℃冰箱保存。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 黎明前葉片水勢(shì)測(cè)定 黎明前（05：30—06：00）迅速摘取葡萄枝條中部節(jié)位的健康葉片，置于塑封袋中，帶回實(shí)驗(yàn)室，用刀片在葉柄末端切出斜面，迅速裝入3005 型植物水分壓力室（美國(guó)Soil MoistureEquipment 公司）中，使葉柄末端切口從壓力室密封圈中部的小孔露出，擰緊鋼塞，關(guān)閉控制閥，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)加壓閥，當(dāng)葉柄末端出現(xiàn)小水珠時(shí)，立即關(guān)閉加壓閥，此時(shí)讀數(shù)表盤(pán)示數(shù)，即為葉片水勢(shì)的絕對(duì)值，記錄數(shù)值，每個(gè)處理9 次重復(fù)。

1.3.2 果實(shí)生長(zhǎng)及基本品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定 果實(shí)縱橫徑用游標(biāo)卡尺測(cè)定，試驗(yàn)處理開(kāi)始后每10 d 進(jìn)行1 次；隨機(jī)選取100 粒果實(shí)，百粒質(zhì)量用分析電子天平稱質(zhì)量；可溶性固形物（TSS）含量用WYT-32 型手持糖量折光儀測(cè)定；可滴定酸含量采用NaOH滴定法測(cè)定。

1.3.3 果實(shí)單糖、有機(jī)酸的提取與測(cè)定 葡萄果實(shí)用液氮研磨至粉末狀態(tài)，去除果梗和種子，準(zhǔn)確稱取粉末0.2 g 于2 mL離心管中，加入1.8 mL超純水，超聲波提取25 min，12 000 r ·min-1離心10 min，取上清液于新的離心管中，之后用0.22 μm的水相濾膜過(guò)濾至進(jìn)樣瓶，每個(gè)樣品設(shè)置3 個(gè)重復(fù)，利用UltiMate3000 型高效液相色譜儀測(cè)定（ThermoFisher 科技公司）。

單糖測(cè)定色譜條件：示差檢測(cè)器，色譜柱：HypersilGOLDTM Amino色譜柱（250 mm × 4.6 mm，5 μm）；流動(dòng)相為乙腈∶水（V/V）=75∶25；檢測(cè)波長(zhǎng)：245 nm；流速0.5 mL·min-1；柱溫：30 ℃；進(jìn)樣量10 μL。

有機(jī)酸測(cè)定色譜條件：紫外檢測(cè)器，色譜柱：C18 色譜柱（250 mm × 4.6 mm，5 μm）；流動(dòng)相為甲醇∶KH2PO4（V/V）= 3∶97，磷酸調(diào)節(jié)pH 至2.8；檢測(cè)波長(zhǎng)：215 nm；流速0.8 mL·min-1；柱溫：35 ℃；進(jìn)樣量10 μL。

1.3.4 果實(shí)總酚、單寧含量的測(cè)定 葡萄果實(shí)用液氮研磨至粉末狀態(tài)，去除果梗和種子，備用。

總酚含量：采用福林酚法[13]測(cè)定，準(zhǔn)確稱取粉末1.0 g，加入20 mL 70%的乙醇研磨浸提，90 ℃水浴15 min，4000 × g 離心15 min，收集提取液并用70%乙醇定容至100 mL，然后吸取1 mL稀釋液，依次加60 mL蒸餾水、5 mL福林酚、15 mL 20%碳酸鈉，用蒸餾水定容至100 mL。20 ℃避光顯色2 h，在765 nm下測(cè)定吸光值。

單寧含量：采用福林丹尼斯法[13]測(cè)定，準(zhǔn)確稱取粉末1.0 g，加20 mL 20%乙醇研磨浸提，70 ℃水浴30 min，4000 × g離心15 min，殘?jiān)?0%乙醇溶液洗滌，重復(fù)浸提2 次，取上清液用蒸餾水定容至100 mL容量瓶中。吸取1 mL 提取液，依次加70 mL 蒸餾水、5 mL福林丹尼斯、10 mL飽和碳酸鈉，用蒸餾水定容至100 mL，20 ℃避光顯色30 min，在760 nm下測(cè)定吸光值。

1.3.5 總花色苷和單體花色苷含量的測(cè)定 樣品提取方法參照李棟梅等[14]的方法有所改動(dòng)。挑選大小均勻、無(wú)病蟲(chóng)害的果實(shí)，冷凍狀態(tài)下剝皮，液氮研磨成粉末，去除種子和果梗；稱取果皮粉末0.1 g 于2 mL離心管中，每個(gè)處理3 次重復(fù)；加入1 mL的1%甲酸甲醇溶液；恒溫?fù)u床20 ℃避光浸提10 min；8000 × g、4 ℃離心5 min；收集上清液于10 mL離心管中，重復(fù)浸提3 次，合并上清，20 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除甲酸和甲醇，并用1.5 mL 甲醇洗滌溶液于2 mL 離心管中，放入4 ℃避光保存，該提取液用于測(cè)定總花色苷和單體花色苷含量。

總花色苷含量：采用pH示差法等[15]測(cè)定。

單體花色苷色譜條件：紫外檢測(cè)器，InfinityPoroshell 120 SB-C18 色譜柱（150 mm × 4.6 mm，2.7 μm），流動(dòng)相A為甲酸∶乙腈∶水（V/V/V）=7.5∶30∶240；流動(dòng)相B 為甲酸∶乙腈∶水（V/V/V）=7.5∶150∶120；流速1.0 mL · min- 1，柱溫：35 ℃ ，檢測(cè)波長(zhǎng)：520 nm，進(jìn)樣量：30 μL，樣品測(cè)定前用0.22 μm有機(jī)膜過(guò)濾，定量分析以二甲花翠素-3-O-葡萄糖苷為標(biāo)準(zhǔn)品，采用外標(biāo)法進(jìn)行定量分析，根據(jù)花色苷保留時(shí)間、最大吸收波長(zhǎng)和本實(shí)驗(yàn)花色苷質(zhì)譜數(shù)據(jù)對(duì)花色苷進(jìn)行定性分析。

1.3.6 總RNA 的提取和實(shí)時(shí)熒光定量PCR 總RNA 提取用RNAprep Pure 多糖多酚植物總RNA提取試劑盒流程進(jìn)行操作；以總RNA 為模板，參照PrimeScriptTM RT reagent Kit with gDNA Eraser反轉(zhuǎn)錄試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄；選取VvActin 為內(nèi)參基因，VvPAL、VvF3'5'H、VvLAR、VvUFGT 基因的引物用Primer 5.0 設(shè)計(jì)，引物由生工生物工程（上海）公司合成（表3）。RT-qPCR 反應(yīng)體系為20 μL：cDNA（200 ng · μL- 1）1 μL，上游引物和下游引物各0.4 μL，2 × Perfecstar 10 μL，ddH2O8.2 μL；RT-qPCR 擴(kuò)增程序?yàn)?4 ℃ 2 min、94 ℃10 s、60 ℃ 30 s，2～3 步循環(huán)40 次。每個(gè)模板設(shè)3次生物學(xué)重復(fù)，取其平均值，目的基因的相對(duì)表達(dá)量用2- ΔΔ Ct計(jì)算[16]。

1.4 數(shù)據(jù)處理及分析

采用Microsoft office excel 2019 和Origin8.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和作圖，用DPS V9.01 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，LSD多重檢驗(yàn)樣本間的差異顯著性（p＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 水分脅迫下葡萄植株黎明前的葉片水勢(shì)

黎明前植株葉片水勢(shì)是表征植株體內(nèi)含水量和水分虧缺狀況的最佳指標(biāo)，如圖2所示，各處理在20 DAA水勢(shì)基本控制在-0.15 MPa左右，30 DAA后對(duì)照、T1和T2 的水勢(shì)分別控制在-0.17、-0.36、-0.51 MPa，根據(jù)玉泉營(yíng)試驗(yàn)基地2020年日降雨量和每日氣溫變化及時(shí)調(diào)整灌水時(shí)間及灌水量，在40 DAA至120 DAA期間各處理Ψb值穩(wěn)定于變化范圍之內(nèi)，說(shuō)明試驗(yàn)處理符合設(shè)計(jì)要求。

2.2 水分脅迫處理對(duì)馬瑟蘭葡萄果實(shí)生長(zhǎng)和基本品質(zhì)指標(biāo)的影響

不同水分脅迫處理對(duì)馬瑟蘭葡萄果實(shí)生長(zhǎng)和基本品質(zhì)指標(biāo)的影響如圖3 所示。圖3-A表示葡萄生長(zhǎng)過(guò)程中的表型變化。隨著果實(shí)生育期的推進(jìn)，T1和T2 處理后果實(shí)的縱橫徑顯著低于對(duì)照，各處理果實(shí)在70 DAA 至80 DAA 快速增大，在110 DAA 至120 DAA期間縱橫徑幾乎不變，趨于穩(wěn)定（圖3-B、圖3-C）；T1 和T2 處理后，果實(shí)百粒質(zhì)量顯著低于對(duì)照，在120 DAA時(shí)，與對(duì)照相比，T1 和T2 分別降低12.58%和17.49%（圖3-D）；T1 和T2 的可滴定酸含量顯著低于對(duì)照，在120 DAA時(shí)，與對(duì)照相比，T1 和T2 分別降低9.81%和15.96%（圖3-E）；T1 和T2 的可溶性固形物含量顯著高于對(duì)照，在120 DAA時(shí)，與對(duì)照相比，T1 和T2 分別高于4.22%和6.13%（圖3-F）。說(shuō)明隨水分脅迫程度的增加，果實(shí)縱橫徑、百粒質(zhì)量和TA含量均下降，TSS含量提高。

2.3 水分脅迫處理對(duì)馬瑟蘭葡萄果實(shí)葡萄糖和果糖含量的影響

不同水分脅迫處理對(duì)馬瑟蘭葡萄果實(shí)單糖含量的影響如圖4 所示。采用HPLC法檢測(cè)不同處理?xiàng)l件下果實(shí)糖含量，其中以葡萄糖和果糖含量為主，蔗糖為輔。隨著果實(shí)生育期的推進(jìn)，葡萄糖和果糖含量均呈上升趨勢(shì)，且從60 DAA 至70 DAA增速最大，在不同時(shí)期，T1 和T2 處理下葡萄糖和果糖含量均顯著高于對(duì)照。在120 DAA時(shí)，各處理果糖含量最大值分別為97.16、104.59、105.83 mg·g-1，與對(duì)照相比，T1 和T2 果糖含量分別提高7.10%和8.19%（圖4-A）。T2 在110 DAA葡萄糖含量最大為93.61 mg·g-1，而對(duì)照和T1 在120 DAA時(shí)，葡萄糖含量最大值為79.23、94.73 mg·g-1，與對(duì)照相比，T1 和T2 葡萄糖含量分別提高16.36%和15.36%（圖4-B）。表明T1 和T2 處理均可提高馬瑟蘭葡萄果實(shí)單糖含量。

2.4 水分脅迫處理對(duì)馬瑟蘭葡萄有機(jī)酸含量的影響

不同水分脅迫處理對(duì)馬瑟蘭葡萄果實(shí)有機(jī)酸含量的影響如圖5 所示。采用HPLC法對(duì)不同處理的果實(shí)有機(jī)酸含量進(jìn)行測(cè)定，隨著果實(shí)生育期的變化，有機(jī)酸含量均處于下降趨勢(shì)，以酒石酸和蘋(píng)果酸含量為主，檸檬酸含量幾乎檢測(cè)不出。對(duì)于酒石酸含量而言，T1 和T2 在60 DAA至70 DAA降速最大，在60 DAA后各時(shí)期T1 和T2 均顯著低于對(duì)照，在120DAA 時(shí)，各處理酒石酸含量達(dá)到最低11.29、9.62、10.56 mg·g-1，與對(duì)照相比，T1 和T2 分別降低17.35%和6.91%（圖5-A）。對(duì)于蘋(píng)果酸含量而言，對(duì)照在70 DAA至90 DAA降速最大，T1 和T2 在60 DAA至70 DAA降速最大，在60 DAA后各時(shí)期T1 和T2 均顯著低于對(duì)照，在120 DAA時(shí)，各處理分別達(dá)到最低8.47、5.95、4.52 mg·g-1，與對(duì)照相比，T1 和T2 分別降低45.08%和48.16%（圖5-B）。說(shuō)明T1 和T2 均可降低葡萄有機(jī)酸含量。

2.5 水分脅迫處理對(duì)馬瑟蘭葡萄總酚和單寧含量的影響

不同水分脅迫處理對(duì)馬瑟蘭葡萄果實(shí)單寧和總酚含量的影響如圖6 所示。隨果實(shí)的成熟，單寧和總酚含量逐漸降低，在120 DAA時(shí)，各處理的總酚含量為T(mén)2＞T1＞對(duì)照，相比于對(duì)照，T1 和T2 處理下總酚含量提高了20.00%和30.30%（圖6-A）；各處理的單寧含量為T(mén)1＞T2＞對(duì)照，相比于對(duì)照，T1 和T2處理下單寧含量顯著提高了14.58%和6.87%（圖6-B），表明T1 和T2 處理均可促進(jìn)馬瑟蘭葡萄總酚含量的積累，同時(shí)減緩單寧的分解，使成熟期單寧含量積累增加。

2.6 水分脅迫處理對(duì)馬瑟蘭葡萄果皮花色苷含量的影響

不同水分脅迫處理對(duì)馬瑟蘭葡萄果皮花色苷含量的影響如圖7 所示，圖7-A表示果皮花色苷提取液顏色的變化，圖7-B表示不同處理下馬瑟蘭葡萄總花色苷含量的變化，隨著葡萄果實(shí)成熟，總花色苷含量呈上升趨勢(shì)。于40 DAA 時(shí)，3 種處理?xiàng)l件下均未檢測(cè)到花色苷，而在60 DAA，即果實(shí)轉(zhuǎn)色期，3 種處理?xiàng)l件下均可檢測(cè)到花色苷，且T1 和T2處理?xiàng)l件下總花色苷含量顯著高于對(duì)照，在120DAA（成熟采收期）時(shí)，與對(duì)照相比，T1 和T2 處理?xiàng)l件下分別提高了18.57%和21.05%。圖7-C 表示不同處理下馬瑟蘭葡萄單體花色苷含量的變化，葡萄果皮中共檢測(cè)出17 種單體花色苷，其中包括5 種基本花色苷，5 種乙?；ㄉ?，5 種香豆?；ㄉ?，2 種咖啡?；ㄉ?。在120 DAA 時(shí)，單體花色苷含量最高的是二甲花翠素-3-O-葡萄糖苷，與對(duì)照相比，T1 和T2 分別顯著提高52.85% 和43.11%，其次是二甲花翠素-3-O-反式香豆?；咸烟擒?，與對(duì)照相比，T1 和T2 分別顯著提高26.98%和25.08%，甲基花青素-3-O-咖啡?；咸烟擒蘸孔畹?，表明T1 和T2 均能增加果皮總花色苷含量，促進(jìn)二甲花翠素-3-O-葡萄糖苷等單體花色苷的積累，增強(qiáng)果實(shí)顏色。

2.7 水分脅迫處理對(duì)類黃酮代謝相關(guān)基因表達(dá)的影響

VvPAL 是類黃酮代謝途徑中上游的關(guān)鍵基因，由圖8 可知，在果實(shí)發(fā)育后期，T1 和T2 處理?xiàng)l件下VvPAL的表達(dá)量顯著高于對(duì)照，其中在110 DAA時(shí)，與對(duì)照相比，T1 和T2 表達(dá)量分別提高了6.65 倍和3.78 倍，在120 DAA時(shí)，T1 和T2 表達(dá)量分別提高了3.82 倍和2.83 倍（圖8-A）。VvLAR 是原花青素合成途徑中的關(guān)鍵基因，其中在60 DAA 至90 DAA 期間，T2 處理?xiàng)l件下VvLAR 顯著高于對(duì)照和T1，與對(duì)照相比，T2 的表達(dá)量分別提高了1.90 倍、1.38 倍、1.37 倍，在果實(shí)發(fā)育前期和后期，對(duì)照的表達(dá)量與T2 無(wú)差異（圖8-B）。

VvF3'5'H 和VvUFGT是花色苷合成途徑中的關(guān)鍵基因。對(duì)于VvF3'5'H 而言，在60 DAA時(shí)，與對(duì)照相比，T1 和T2 表達(dá)量分別提高了5.93 倍和11.15倍，其他時(shí)期（除120 DAA），T2 處理下顯著高于對(duì)照和T1（圖8-C）；對(duì)于VvUFGT 而言，在60 DAA至120 DAA，T2 均顯著高于對(duì)照和T1，在60 DAA時(shí)，與對(duì)照相比，T1 和T2 表達(dá)量分別提高了2.89 倍和8.19 倍，在120 DAA時(shí)，與對(duì)照相比，T1 和T2 表達(dá)量分別提高了3.29 倍和5.19 倍，此外在40 DAA和120 DAA時(shí)，對(duì)照顯著高于T1 且與T2 無(wú)極顯著差異（圖8-D）。

3 討論

3.1 水分脅迫對(duì)葡萄單糖和有機(jī)酸含量的影響

葡萄果實(shí)含糖量的高低主要受果實(shí)成熟過(guò)程中糖分積累的影響，適度的水分虧缺可抑制果實(shí)鮮質(zhì)量增長(zhǎng)而提升果實(shí)含糖量，改善果實(shí)品質(zhì)[16-17]。高彥婷等[18]的研究結(jié)果表明，輕度水分脅迫條件下葡萄糖和果糖含量最高，這與本研究結(jié)果不一致，可能原因是在溫室進(jìn)行水分脅迫處理和大田試驗(yàn)有誤差。楊昌鈺等[19]的研究結(jié)果表明，水分脅迫會(huì)抑制果樹(shù)光合作用，減少碳水化合物的消耗，提高蔗糖轉(zhuǎn)化酶、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶的活性，增強(qiáng)蔗糖的代謝能力，利于果實(shí)糖分的代謝轉(zhuǎn)化，促進(jìn)糖分積累，這與本試驗(yàn)研究結(jié)果基本一致。李紅燕[20]的研究表明，隨著灌溉調(diào)虧程度的加強(qiáng)，葡萄的還原糖含量呈增加趨勢(shì)，適當(dāng)?shù)乃置{迫能促進(jìn)葡萄漿果糖分含量的增加，嚴(yán)重虧缺則會(huì)抑制，這與本研究結(jié)果一致。

果實(shí)有機(jī)酸含量與果實(shí)的風(fēng)味密切相關(guān)[21]。有機(jī)酸的代謝過(guò)程極為復(fù)雜，其含量的高低主要受果實(shí)內(nèi)在特性、外在環(huán)境和栽培措施等因素的影響[22-23]。龔成宇等[24]對(duì)黃果柑果實(shí)酸代謝的研究結(jié)果表明，輕度干旱脅迫可通過(guò)提升細(xì)胞質(zhì)順-烏頭酸酶（ACO）和異檸檬酸脫氫酶（NAD-IDH）的活性來(lái)增強(qiáng)果實(shí)中有機(jī)酸的降解，這與本試驗(yàn)有機(jī)酸變化的趨勢(shì)一致。李航等[25]對(duì)櫻桃果實(shí)研究結(jié)果表明，果實(shí)在成熟過(guò)程中蘋(píng)果酸含量最高，且呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，葡萄果實(shí)在成熟前期以蘋(píng)果酸為主，在成熟后期蘋(píng)果酸含量明顯低于酒石酸含量，可能原因是果實(shí)在受水分脅迫處理后可增強(qiáng)蘋(píng)果酸酶（NADP-ME）的活性，催化蘋(píng)果酸向丙酮酸轉(zhuǎn)化，或可抑制蘋(píng)果酸脫氫酶（NADMDH）和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）的活性，進(jìn)而抑制磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）向蘋(píng)果酸轉(zhuǎn)化，此猜測(cè)仍有待進(jìn)一步研究證明。鄧浩亮等[26]的研究結(jié)果表明，在美樂(lè)葡萄果實(shí)膨大期進(jìn)行虧水處理，虧水處理后的果實(shí)含酸量高于對(duì)照，而在葡萄果實(shí)著色期進(jìn)行中度虧水處理，可以降低有機(jī)酸含量。研究結(jié)果也表明T2 處理下酒石酸和蘋(píng)果酸含量在40 DAA至60 DAA變化不明顯且高于對(duì)照，轉(zhuǎn)色之后才出現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，兩者有機(jī)酸含量變化趨勢(shì)基本一致，但不同品種之間可能存在差異。研究表明，酒石酸在葡萄果實(shí)成熟過(guò)程中具有較好的代謝穩(wěn)定性，而蘋(píng)果酸含量極易受環(huán)境脅迫影響而下降，研究結(jié)果表明，水分脅迫處理之后，在果實(shí)成熟期T2 酒石酸含量高于T1，但T2 蘋(píng)果酸含量低于T1。曹慧玲等[27]的研究表明，抗壞血酸（Asc）作為酒石酸合成的前提物質(zhì)，多集中于果實(shí)和葉片，其生物合成與光合作用中碳的流向改變有關(guān)，目前Asc 主要由L-半乳糖途徑和D-半乳糖醛酸途徑合成，但抗壞血酸合成酒石酸途徑中部分相關(guān)的酶及基因還未證實(shí)，水分脅迫處理如何影響酒石酸代謝進(jìn)而影響葡萄果實(shí)酒石酸含量變化還需大量研究，因此研究結(jié)果顯示T2 處理后酒石酸含量低于對(duì)照但未達(dá)顯著水平，還需進(jìn)一步研究。

3.2 水分脅迫對(duì)葡萄花色苷含量及其代謝途徑的影響

葡萄果皮花色苷含量直接決定葡萄著色度，使葡萄果實(shí)呈現(xiàn)出紅色、藍(lán)色和紫色，果實(shí)花色苷的合成主要從轉(zhuǎn)色期開(kāi)始，在整個(gè)成熟過(guò)程中逐漸積累，種植技術(shù)、栽培環(huán)境等都會(huì)影響花色苷的含量和單體花色苷的比例[28]。王新[29]和Poulsen 等[30]的試驗(yàn)表明，對(duì)赤霞珠葡萄轉(zhuǎn)色后進(jìn)行持續(xù)干旱（轉(zhuǎn)色后對(duì)植物不灌水處理），隨果實(shí)的成熟可顯著增加果皮花色苷的含量，同時(shí)在果皮花色苷單體中二甲花翠素類及其衍生物所占比例最高，本試驗(yàn)結(jié)果與之基本一致，但是其他花色苷單體占比可能存在葡萄品種之間的差異變化。在葡萄果皮中，花色苷以3-O-葡萄糖苷的形式在液泡中積累，花色苷糖基可在A環(huán)的6 位發(fā)生?；揎棧黾踊ㄉ盏姆€(wěn)定性。Castellarin等[31]的試驗(yàn)表明，對(duì)葡萄品種進(jìn)行干旱處理后，非乙酰化花色苷單體含量高于乙?；ㄉ諉误w含量，本研究結(jié)果與之一致，同時(shí)筆者在本研究中發(fā)現(xiàn)水分脅迫處理下，酰基化單體花色苷中含量高低依次是乙?；ㄉ?香豆?；ㄉ?咖啡?；ㄉ铡Ｚw裴等[32]試驗(yàn)表明，“干化”處理后馬瑟蘭葡萄果皮中共檢測(cè)出19 種花色苷，從B環(huán)結(jié)構(gòu)形式來(lái)看，二甲花翠素類葡萄糖苷占比最高，甲基花青素類占比最低，從3'和5'位C的取代形式來(lái)看，基本花色苷的占比最大，這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

花色苷是決定葡萄和葡萄酒質(zhì)量的重要因素之一，植物花青素生物合成需要一系列的結(jié)構(gòu)基因和轉(zhuǎn)錄因子協(xié)同作用[33]。Robinson 等[34]的研究表明，在轉(zhuǎn)基因葡萄中，隨著VvF3'5'H 的表達(dá)量降低，果皮的花青素、單寧及酚類物質(zhì)含量都顯著降低且葡萄酒的顏色變淺。Martínez-Lüscher 等[35]的結(jié)果表明，在水分虧缺條件下，VvF3'5'H、VvUFGT 2 個(gè)關(guān)鍵類黃酮生物合成基因的上調(diào)會(huì)引起果皮花色苷含量的升高，這與本研究結(jié)果一致。Wang 等[36]的試驗(yàn)結(jié)果表明，在干旱脅迫處理下，VvMYBF1 過(guò)表達(dá)可上調(diào)類黃酮生物合成中VvPAL 的表達(dá)量，這與本試驗(yàn)VvPAL 的前期表達(dá)結(jié)果不一致，可能原因是水分脅迫處理下存在某些轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)其生物合成，還需進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

輕度和中度水分脅迫處理下釀酒葡萄在轉(zhuǎn)色期后可明顯提升果糖和葡萄糖含量，降低酒石酸和蘋(píng)果酸含量，增加成熟期總酚、單寧含量，進(jìn)而提升果實(shí)品質(zhì)。

輕度水分脅迫顯著增加二甲花翠素-3-O-葡萄糖苷和二甲花翠素-3-O-反式香豆酰化葡萄糖苷含量，降低甲基花青素-3-O-咖啡酰化葡萄糖苷、二甲花翠素-3-O-咖啡酰化葡萄糖苷和花翠素-3-O-反式香豆?；咸烟擒蘸?。

中度水分脅迫處理，可明顯提高果實(shí)轉(zhuǎn)色期VvF3'5'H 和VvUFGT 的表達(dá)量，進(jìn)而促進(jìn)后期果皮花色苷的合成。

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