贺兰山东麓酿酒葡萄品质成分对气象因子的响应特征

基于2018-2020年宁夏贺兰山东麓14个葡萄酒庄葡萄园酿酒葡萄品质检测和气象数据,分析影响酿酒葡萄品质成分的关键气象因子,构建酿酒葡萄品质成分与气象因子的关系模型,为提高葡萄园气候资源利用效率、提高葡萄园科学管理水平、主动适应气候变化提供参考依据。结果表明：(1)气象因子是影响酿酒葡萄品质的重要指标,在葡萄生长的全生育期均对葡萄品质产生直接或间接影响,对品质影响最大的时期是7～8月和采收前一个月的气象条件。(2)酿酒葡萄浆果品质受气象因子影响程度从大到小依次为pH、花青素、可滴定酸、总酚、糖酸比、固酸比、可溶性固形物、单宁、还原性糖含量。(3)空气相对湿度及最低气温的变化对酿酒葡萄品质成分影响较大。(4)降低7月的平均空气相对湿度及提高8月的平均空气相对湿度有利于浆果pH的降低;进一步结合浆果酸含量的累积特征,实际生产中应在8月份增加葡萄园灌溉量,以降低因气候变暖导致的酿酒葡萄含糖量偏高。(5)采收前20 d的适度高温与采前10 d的高湿环境有利于葡萄浆果总酚的累积,但后者会使果实中单宁含量下降;在采收前20 d内若环境最低温及最高温均较低,则不利于花青素累积;9月到采收前的生长度日(GDD)达到280 ℃·d左右时,葡萄果实的糖酸比达到最大值。     

赤霞珠葡萄果实苹果酸生物合成关键转录因子的筛选与鉴定

该研究以宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄种植区栽培面积最大的‘赤霞珠’为材料,在前期完成从果实形成至成熟不同发育时期的转录组测序以及关键有机酸含量测定基础上,进一步通过转录因子结合位点预测、差异表达基因分析、加权基因共表达网络关联分析(WGCNA),逐步筛选出与‘赤霞珠’果实苹果酸生物合成相关功能基因特异结合的、影响苹果酸生物合成的相应转录因子,并对其进行qRT PCR验证,以揭示这些关键功能基因及其关键转录因子在葡萄不同种植区、果实不同发育时期存在的相互调控作用机制,为以后培育优质酿酒葡萄提供新的理论依据与思路。结果表明：(1)GC/MS分析发现, ‘赤霞珠’果实在4个发育时期的延胡索酸和苹果酸含量变化趋势基本一致,两种酸含量均从果实硬果期到绿果期逐步升至最高(3.63和626.53 μg/g),之后缓慢下降,经转色期到成熟期后逐渐降至最低(2.14和244.26 μg/g),而草酰乙酸的变化趋势却相反,在硬果期含量最高(315.54 μg/g),经绿果期、转色期到成熟期逐渐降至最低值(126.11 μg/g)。(2)‘赤霞珠’果实发育时期样本转录组测序共获得可能与苹果酸生物合成途径12种功能基因结合的转录因子6 411个,其中延胡索酸水化酶(FH)的3个功能基因有86个转录因子,苹果酸脱氢酶(MDH)的10个功能基因有717个转录因子。(3)转录组测序数据及其与有机酸含量WGCNA关联结果的Veen分析确定了‘赤霞珠’果实成熟过程中与苹果酸生物合成相关度最高的3个FH基因(VIT_14s0060g01700、VIT_13s0019g03330、VIT_07s0005g00880)、2个MDH基因(VIT_10s0003g01000、VIT_13s0019g05250)及相应的18个关键转录因子。(4)qRT PCR验证及相关性分析表明, FH基因VIT_13s0019g03330与其转录因子VIT_01s0011g06200、VIT_08s0056g01230以及MDH基因VIT_13s0019g05250与其转录因子VIT_06s0004g04960、VIT_10s0003g02070的表达水平与苹果酸的积累存在显著正相关关系,推测这4个关键转录因子可能通过调控功能基因的转录,综合影响‘赤霞珠’果实苹果酸的生物合成。     

酿酒葡萄‘赤霞珠’VvbHLH 93基因的克隆及分析北大核心CSCD

bHLH93转录因子参与调节植物的生长发育、应对各种胁迫等多种生理过程,该研究以酿酒葡萄‘赤霞珠’为试验材料,采用RT-PCR方法克隆葡萄VvbHLH 93基因全长,并进行生物信息学分析;用qRT-PCR法分析bHLH93在不同组织和果实不同发育时期的表达量,为进一步探索VvbHLH 93基因的功能及其机制奠定基础。结果表明:(1)成功克隆获得葡萄VvbHLH 93,该基因cDNA全长为1319 bp,开放阅读框长度为939 bp,编码312个氨基酸,相对分子量为35.18 kD,理论等电点为4.68,无信号肽和跨膜域,属于bHLH转录因子家族。(2)葡萄bHLH93蛋白与荷花的亲缘关系较近;VvbHLH93蛋白的C端为酸性结构区,富含丝氨酸、苏氨酸磷酸化位点;VvbHLH 93基因的启动子含有光响应元件和低温、干旱、赤霉素等应答元件。(3)qRT-PCR分析表明,VvbHLH 93在‘赤霞珠’中的表达具有组织特异性,在叶片中基本不表达,在茎中的表达量最高;随着赤霞珠葡萄果实的发育成熟,VvbHLH93相对表达量不断降低,到幼果期(直径>2 mm)后第5周开始相对表达量基本为0,总体呈现降低的变化趋势;与对照相比,在低温胁迫、盐胁迫、高温胁迫及充分灌溉胁迫下VvbHLH 93表达量显著降低。研究推测,VvbHLH 93基因可能是葡萄抗逆胁迫的负转录因子。     

EBR预处理对盐胁迫下葡萄幼苗叶片抗氧化物质及酶活性的影响

以2年生葡萄(Vitis vinifera L.)酿酒品种赤霞珠扦插苗为材料,在水培条件下,分别用0、0.05、0.10和0.20mg/L 24-表油菜素内酯(EBR)预处理幼苗,然后进行50mmol/L NaCl胁迫,分别在胁迫6d和12d测定幼苗叶片中超氧阴离子(O_2~)、丙二醛(MDA)、抗氧化物质含量以及相关酶活性,探讨EBR预处理对葡萄幼苗耐盐性的影响。结果表明:与单独盐胁迫处理相比,不同浓度的EBR预处理使盐胁迫葡萄幼苗叶片O_2~和MDA含量显著降低,同时使其抗氧化物质抗坏血酸(AsA)、脱氢抗坏血酸(DHA)、还原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量以及抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、超氧化物歧化酶(SOD)活性显著升高;其中,0.10mg/L EBR预处理的表现最佳,在盐胁迫12d时,其葡萄叶O_2~和MDA含量比单独盐胁迫处理分别显著降低30.5%和22.0%,其叶片相应AsA和GSH的含量较单独盐胁迫处理分别显著提高82.8%和27.9%,且GR、APX和SOD活性分别显著提高7.2%、8.5%和24.0%。研究发现,在盐胁迫条件下,适宜浓度的外源BRs预处理能够显著降低葡萄叶片中活性氧含量,提高抗氧化物质含量和抗氧化酶活性,以促进AsA-GSH循环的快速有效运转,有效减轻植株的过氧化伤害,缓解盐胁迫对葡萄幼苗的伤害,提高葡萄的耐盐性。     

葡萄品种赤霞珠采收期果穗和果粒性状的差异分析

作为发酵前的一个重要工艺过程,穗选和粒选在优质葡萄酒生产中被广泛采用,但人们对果穗之间和同一果穗内果粒之间品质差异的了解还非常有限。本研究对采收期大小和紧密度不同的4穗成熟赤霞珠葡萄进行了分析:对每穗果实的果穗紧密度、果穗重量、每果穗中果粒数量,每粒果的种子数量和重量、可溶性固形物浓度和果皮颜色等进行了检测,并在此基础上进行了穗选和粒选的模拟试验。结果表明:果粒中可溶性固形物的积累与果粒的曝光程度相关性较差,但果粒的曝光程度显著影响果皮着色,果穗紧密程度显著影响浆果果皮着色和种子成熟;每粒果实的可溶性固形物浓度与果粒重相关性不强,但随着果粒重的增加,可溶性固形物浓度有减小的趋势。穗选和粒选能提高中等大小果粒(0.76~1.50 g)所占的比例,使1粒种子果粒所占的比例降低,增加单位重量果实中的种子重量,降低果粒重的变异系数,但对整个浆果群体可溶性固形物浓度分布和平均值无实质影响。因此,影响酿酒葡萄果穗潜在质量的关键因素在于果穗紧密度、果粒大小和种子成熟度;建议在优质葡萄酒生产过程中先进行穗选,淘汰紧密度过紧的果穗,然后在此基础上再进行粒选。     

不同发育时期及外源处理后赤霞珠葡萄脂氧合酶活性及脂肪酸含量变化

以酿酒葡萄品种赤霞珠为试材,研究了果实发育时期、机械创伤处理与外源茉莉酸甲酯处理对葡萄果皮中脂肪酸组分、含量及LOX活性的变化。结果表明:(1)葡萄果皮的LOX活性在花后12周达到最大值;花后15周对果实进行创伤处理,处理3h后LOX活性达到最高点;花后17周对果实进行MeJA处理,处理后24hLOX活性达到最大值。(2)葡萄果皮脂肪酸组分中,饱和脂肪酸以棕榈酸和硬脂酸为主,而不饱和脂肪酸以亚油酸和亚麻酸为主。(3)葡萄果实脂肪酸含量随葡萄发育先增加后下降,花后15周创伤处理后的葡萄脂肪酸含量波动较大,花后17周茉莉酸甲酯处理后24h葡萄脂肪酸含量显著升高。     

酿酒葡萄赤霞珠果实苹果酸生物合成关键基因的功能鉴定

针对近些年来葡萄果实有机酸含量受全球气候变暖影响而严重不足,酿造的葡萄酒风味和口感欠佳等问题,以宁夏地区栽培面积最多的赤霞珠(Cabernet Sauvignon)酿酒葡萄品种为材料,从果实形成至成熟4个生长时期(每个时期2次采样)的果实中提取RNA进行转录组测序,同时对同一时期的果实中与苹果酸生物合成关系密切的8种有机酸进行测定,通过基因表达量与有机酸含量的关联分析,筛选出影响赤霞珠果实中苹果酸生物合成途径的8种关键基因,并对其进行分离克隆、原核细胞表达和体外酶活性检测,从而确定各个关键基因及其同源基因的序列变化和功能差异,为今后酿酒葡萄有机酸含量的遗传调控、优质酿酒葡萄的培育提供帮助。     

宁夏贺兰山东麓葡萄酒酵母菌的筛选及应用

【背景】宁夏贺兰山东麓是中国生态最佳、酿酒葡萄质量最优产区之一,也是中国“葡萄酒地理标志产品”保护区域之一。【目的】筛选宁夏本土优良酵母菌株,比较分析各个酿酒酵母菌株对赤霞珠葡萄酒香气质量的影响,并结合感官评价筛选对葡萄酒风味影响较大的酿酒酵母菌株。【方法】将筛选出的11株起酵速度快,而且对高浓度酒精、SO₂和葡萄糖及低酸环境有较强耐受力的酵母菌株进行26S rDNA鉴定,确定酵母种类。不同酿酒酵母发酵的赤霞珠葡萄酒通过顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术测定其香气化合物。【结果】筛选出11株可在15%酒精度、500 g/L葡萄糖、350 mg/L SO₂和pH 3.0环境下生长的酵母菌株,对其进行26S rDNA鉴定,确定10株酵母菌株H5、G9、G3、X8、G14、L10、H3、X11、Z17、Z24为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),一株酵母菌L1为发酵毕赤酵母(Pichia fermentans)。测定的所有香气化合物中,酯类物质是赤霞珠葡萄酒香气物质的主要组分,其次是醇类。其中,乙酸乙酯、乙酸异戊酯、正...     

不同滴灌方式对荒漠区‘赤霞珠’葡萄根系分布的影响

研究不同滴灌方式对葡萄根系分布的影响,是制定葡萄肥水管理和越冬防寒措施的依据.本研究以传统沟灌为对照,采用覆草滴灌、膜下滴灌、双管滴灌、单管滴灌等不同节水灌溉方式,研究了荒漠灌区不同灌溉方式下酿酒葡萄‘赤霞珠’的根系组成与分布特点.结果表明: 在干旱荒漠区‘赤霞珠’葡萄根系的垂直分布范围在0～70 cm,水平分布范围在0～120 cm.采用双管滴灌的根系数量最大,单个剖面根系数量达138.3条,但根系的垂直分布范围较对照(沟灌)缩小了20 cm;覆草滴灌的根系数量较对照显著提高,根系水平分布范围较对照扩大了9.1%;膜下滴灌的根系数量和水平分布范围与对照差异不显著,但根系垂直分布范围较对照减少了20 cm;单管滴灌显著提高了根系数量,但根系垂直分布和水平分布范围与对照差异不显著.在该生态区酿造葡萄最理想的节水滴灌方式是覆草滴灌.     

刺葡萄籽油功效成分及其动物学药理作用研究

目的:研究刺葡萄籽油中的功效成分及其动物学药理作用.方法:使用GC/MS对甲酯化和未经甲酯化处理的刺葡萄籽油进行分析,研究籽油中的功效成分,并以小白鼠为研究对象进行刺葡萄籽油的喂食.结果:超临界CO2萃取的刺葡萄籽油的GC/MS分析结果表明,刺葡萄籽油成分以脂肪酸为主,其中不饱和脂肪酸含量占87%,不饱和脂肪酸主要为亚油酸,其含量达82.32%,高于已有报道的葡萄籽油中亚油酸含量;未经甲酯化处理的籽油经GC/MS分析发现,刺葡萄籽油中含有一种具有较强生物活性的成分-角鲨烯,而赤霞珠葡萄的GC/MS分析中没有发现,也未见葡萄属植物中舍有角鲨烯成分的研究报道.通过动物学药理作用实验发现,刺葡萄籽油不仅能显著降低血清总胆固醇(TC)、甘油三脂(TG)含量,还能够在降低低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的同时,提高高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)的含量.结论:刺葡萄籽油中含有多种对人体有益的功效成分,值得人们进一步地研究.