葡萄种类和品种鉴定技术研究进展

葡萄种类和品种的鉴定是葡萄种质资源研究和新品种保护的基础。本文介绍了鉴定工作中常用的形态学、孢粉学、细胞学、生物化学和分子标记等方法,并对这些方法在葡萄研究中的应用及存在的问题进行了总结。其中形态学鉴定是最基础、最普遍的方法。分子标记技术为葡萄种质资源鉴定工作提供了更为快捷和精确的依据,但目前在葡萄上的应用还较少。此外,本文还对果树品种鉴定方法的发展趋势进行了展望。     

葡萄品种DNA指纹数据库的构建及遗传多样性分析

利用SSR分子标记技术对314份葡萄品种进行了DNA指纹数据库构建和遗传多样性分析,为葡萄品种鉴定、亲缘关系分析和植物品种权保护提供科学依据。结果表明:9对引物共扩增出199个等位基因,多态性位点为199个,多态性比率达100%,每个标记检测到的位点数在17~31之间,平均为22.1个;多态性信息含量(PIC)值变幅在0.793~0.886之间,平均值为0.839。本研究发现3组同名异物品种和9组疑似同物异名品种,除此之外的290份品种中,70份品种仅需1对引物即可区分开,其余品种需要引物组合来实现品种之间的区分。最少选用8对引物即可完全区分开290份葡萄品种。最终利用8对多态性SSR引物构建了314份供试材料的DNA指纹数据库,聚类分析结果表明:263份二倍体供试材料可被分为真葡萄亚属和圆叶葡萄亚属两大类,而真葡萄亚属又被分为15个亚类。51份多倍体供试材料被分为3组,聚类结果与供试材料已知的系谱来源基本吻合。     

刺葡萄抗白腐病转录因子VdWRKY53基因克隆及表达

利用同源克隆的方法,分别获得‘刺葡萄0943’的转录因子VdWRKY53基因的编码区和启动子区域,分析其序列特征,通过实时荧光定量检测其对白腐病菌侵染和水杨酸诱导的反应,并以感病品种欧亚种‘黑比诺’为对照,分析不同种质中转录因子VdWRKY53基因序列及表达差异。结果表明:‘刺葡萄0943’的VdWRKY53基因,在其编码区和启动子区域都有抗病基因的序列和位点特征,在DNA和氨基酸水平上与‘黑比诺’VvWRKY53有5处差异,这5处氨基酸差异可能造成了其功能的差异;‘刺葡萄0943’和‘黑比诺’中的WRKY53基因启动子受葡萄白腐病菌和水杨酸诱导后表达量增加,且VdWRKY53基因表达量和趋势不同于‘黑比诺’VvWRKY53。生物信息学分析和实时荧光定量表明,在‘刺葡萄0943’抗病途径中VdWRKY53转录因子具有重要的生物学作用。     

葡萄种质资源初级核心群的构建

以国家果树种质郑州葡萄圃保存的867份栽培种质为材料,对47项表型性状进行了主成分分析。采用欧氏遗传距离、离差平方和法进行种质初选。采用分组和逐步聚类法,分别以15%、20%、25%和30%的比例抽样,依次获得124、170、205和252份种质。通过对初选种质的遗传多样性指数、表型保留比例的分析,检验初级核心群的构建效果。结果表明,按种质类型分组,组内采用平方根策略、15%抽样比例获得的124份初选种质的表型保留比例和遗传多样性代表性均达到96%,表明构建的初级核心群对原始种质具有很好的代表性。     

刺葡萄种内遗传多样性研究进展

刺萄萄主要分布在我国长江中下游及以南地区,是中国野生萄萄中果粒最大的一个种,其果实高抗炭疽病和白腐病,在湖南、江西、福建、贵州等省的部分地区一直作为鲜食和酿酒品种栽培利用。刺葡萄种内遗传多样性较为丰富,为了充分挖掘利用刺葡萄资源,提高刺葡萄资源的利用效率,本文从刺葡萄的物候学、花器类型、形态性状、果实理化性状、花粉形态、DNA遗传水平和抗性等方面进行种内多样性的研究和综述,以期为刺葡萄种质资源的保护、鉴定评价和发掘利用奠定基础。     

郑州果树所建成葡萄种质资源数据库系统

【本刊讯】由国家现代农业产业技术体系建设专项和农业部作物种质资源保护项目资助,中国农业科学院郑州果树研究所葡萄资源课题组与西安航空学院联合开发的"葡萄种质资源数椐库系统"获得中华人民共和国国家版权局计算机软件著作权登记证书该数据库的     

中国野生葡萄mybA转录因子SNP特征分析

本研究以中国野生葡萄14个种为材料,对控制花色苷合成的mybA转录因子进行克隆和序列分析,获得VvmybA1和VlmybA2两个转录因子的全长基因序列,共检测到121个SNP,表现出丰富的遗传多样性。3种中性检测方法比较序列变异模式,结果表明,中国野生种葡萄VvmybA1和VlmybA2基因没有偏离中性模型,反映出基因漂移和选择性中性突变之间的平衡。不同野生种材料的mybA 基因结构存在很高的同源相似性。但是在启动子区、内含子区以及第三个外显子区存在不同程度碱基的缺失、插入和替换,而且野生种葡萄mybA基因存在一些特有序列或突变,这些突变可以作为分子标记区分不同的野生种材料。通过基因结构比对和系统进化树分析,可将野生种葡萄细分为5个类群。初步推测桦叶葡萄和变叶葡萄进化地位较为原始。     

中国葡萄属植物形态学聚类分组研究

对《中国葡萄志》描述的38个中国葡萄属野生种和1个栽培种,按照《葡萄种质资源描述规范和数据标准》的要求,对18个描述符用代码数量化并进行聚类分析,根据形态特征的相似程度,将我国葡萄属野生种和欧亚种划分为8个组和5个亚组。第1组包含毛葡萄、腺枝葡萄、龙泉葡萄、美丽葡萄和庐山葡萄,第2组包含麦黄葡萄和小叶葡萄,第3组包含5个亚组21个种类,其中亚组1包含山葡萄、陕西葡萄、浙江蘡薁、蘡薁和湖北葡萄,亚组2包含绵毛葡萄和勐海葡萄,亚组3包含小果葡萄、云南葡萄和葛藟葡萄,亚组4包含毛脉葡萄、华东葡萄、武汉葡萄和井冈葡萄,亚组5包含刺葡萄、秋葡萄、桦叶葡萄、网脉葡萄、蒙自葡萄、凤庆葡萄和河口葡萄,第4组仅包含欧洲葡萄,第5组包含温州葡萄、红叶葡萄、复叶葡萄、乳源葡萄和狭叶葡萄,第6组包含东南葡萄、罗城葡萄和闽赣葡萄,第7组仅包含菱叶葡萄,第8组仅包含鸡足葡萄一个种。     

中国三种濒危葡萄属(Vitis L.)植物的地理分布模拟

收集云南葡萄、庐山葡萄和温州葡萄3个濒危种的地理分布资料,利用地理信息系统软件ArcGIS绘制其现状分布图,在分布信息数据矢量化的基础上研究了影响其分布的主要环境因子,同时采用BIOCLIM模型对3种野葡萄的生态位进行了模拟,预测了其在当前和未来的可能潜在分布区。结果表明:3种野葡萄主要集中分布于我国的长江以南地区,江西北部和浙江东南部分别是庐山葡萄和温州葡萄最为集中的地区,云南葡萄分布比较分散;最干季的均温、年均温差和年降雨量是影响云南葡萄地理分布的主要环境因子;年均温、降雨量的季节性变化、最湿季均温和平均月温差是影响庐山葡萄地理分布的主要环境因子;极端最低温、年降雨量、最干月降雨量是影响温州葡萄地理分布的主要环境因子;3种野葡萄当前的潜在分布区与实际分布区有很好的一致性,说明BIOCLIM模型模拟的精确度较高,3种野葡萄当前和未来可能潜在分布中心依然位于我国的南部地区,在未来气候变化情景下,3种野葡萄适宜区面积变化范围不明显,但适宜区向北部移动。     

褪黑素UPLC-MS/MS检测方法优化及其对干旱和盐胁迫下葡萄幼苗褪黑素含量的分析

褪黑素是一种吲哚类激素,对植物的生理活动和抗逆性起到显著的调节作用。该研究建立了褪黑素超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)检测方法,并分别对干旱胁迫和盐胁迫条件下‘赤霞珠’葡萄幼苗根系和叶片中褪黑素含量的变化进行分析,以探讨葡萄中褪黑素的生理功能及其响应逆境胁迫的调控机制。结果显示:(1)褪黑素UPLC-MS/MS检测方法的优化条件为:采用超声波破碎法提取葡萄组织中的褪黑素;色谱条件为:色谱柱为Agilent Eclipse XDB-C18(1.8μm,3.0×50mm),流动相A为0.1%(v/v)的甲酸水溶液,流动相B为纯甲醇,梯度洗脱,柱温42℃,进样量1μL,流速0.2mL/min;质谱条件为:电喷雾正离子模式(ESI+)电离,多反应监测模式(MRM)检测,检测离子对为m/z 233→174。该方法测量结果的相对标准偏差(RSD)低于7%,最低检测限(LOD)和最低定量限(LOQ)分别为0.04ng/mL和0.12ng/mL。(2)干旱胁迫和盐胁迫下葡萄幼苗根系和叶片中褪黑素含量较对照组均显著增加,且胁迫程度越强增幅越大;用120mmol/L的NaCl溶液处理幼苗以后,幼苗根系和叶片中褪黑素含量分别达到627.25和3 220.42pg/g,大约都是相应对照组幼苗根系和叶片中褪黑素含量的7倍;10%PEG6000处理植株后其根系和叶片中褪黑素含量也远远高于对照组。研究表明,超高效液相色谱串联质谱法可作为一种准确、高效、简便易操作且具有较高的灵敏度和精确度的植物内源褪黑素含量检测方法;葡萄中褪黑素的合成是其对逆境胁迫的一种应激响应,暗示着褪黑素在缓解逆境胁迫方面具有重要作用。