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外源GA对夏黑葡萄果梗代谢的影响

文献类型: 中文期刊

作者: 张坤 1 ; 郝燕 2 ;

作者机构: 1.兰州文理学院

2.甘肃省农业科学院林果花卉研究所

关键词: 葡萄花梗;外源赤霉素;差异代谢物;液相色谱-质谱;代谢途径;协同代谢机制;果实膨大

期刊名称: 山西农业科学

ISSN: 1002-2481

年卷期: 2024 年 52 卷 004 期

页码: 108-117

摘要: 利用赤霉素(GA)蘸穗处理葡萄是促进果实膨大的重要途径,研究葡萄膨大期间,外源GA诱导的葡萄果穗花梗器官代谢生理变化,可为科学解释GA处理后花梗与果实的协同发育机制提供依据。以夏黑葡萄为材料,在葡萄盛花期(FFS)分别用15、0 mg/L GA蘸穗处理果实,在处理后的第7天(FFS15-1、FFS0-1)、第20天(FFS15-2、FFS0-2)采样2次;于果实膨大期(FES)在前期的处理基础上再用25 mg/L GA进行第2次处理,并于处理后第7天采样(FES25),采用液相色谱-质谱(LC-MS)检测、鉴定、筛选、注释差异代谢物(SDM)和被富集的代谢途径(MPSE)。结果表明,FFS15-1与FFS0-1相比,出现54种差异代谢物,且上调的SDMs有31种,多具有抗氧化活性,其中,4-coumaric acid参与Phenylpropanoid biosynthesis途径,可加剧木质素的积累;下调的SDMs有23种,主要为氨基酸类,且参与aminoacyl tRNA biosynthesis途径,有利于氮素转运。FFS15-2与FFS0-2相比,上调的SDMs有42种,多与氮素转运、转化有关,表明该时期葡萄对氮素需求强烈。FES25与FFS0-2相比,出现33种SDMs,其中,Indole-3-acrylic acid、Indole-4-carboxaldehyde显著上调,主要起生长调节作用,可能是外源GA处理花梗后的核心代谢产物,直接促进果实膨大和坐果;而FES25与FFS15-2相比,仅产生9个SDM,表明二者间的代谢特征相似,但Trigonelline和(15Z)-9,12,13-Trihydroxy-15-octadecenoic acid显著下调,可缩短细胞周期,加速花梗细胞分裂促进生长。葡萄开花后期至膨大初期,用GA蘸穗处理后,果粒迅速膨大,代谢物Indole-3-acrylic acid、Indole-4-carboxaldehyde运输至果实后有助于提高坐果率,代谢物Trigonelline和(15Z)-9,12,13-Trihydroxy-15-octadecenoic acid显著下调可加速器官发育,这与此期果实膨大需求相一致。

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