【摘要】：花色苷類物質(zhì)是葡萄果實(shí)和葡萄酒的主要呈色物質(zhì),在很大程度上決定著葡萄果實(shí)和葡萄酒的品質(zhì)。土壤狀況與栽培措施共同決定葡萄植株生長(zhǎng)所需的‘微環(huán)境’。本研究在新疆維吾爾自治區(qū)昌吉州瑪納斯縣中信國(guó)安葡萄酒有限公司所屬的釀酒葡萄示范基地進(jìn)行,以多年份不同發(fā)育期釀酒葡萄‘赤霞珠’(Vitis vinifera cv.Cabernet Sauvignon)為試材,從土壤狀況、整形方式和果際曝光(或遮光)三個(gè)方面,探究‘根域微環(huán)境’、‘葉幕微環(huán)境’和‘果際微環(huán)境’對(duì)釀酒葡萄果實(shí)花色苷代謝的影響,逐步探尋我國(guó)天山北麓釀酒產(chǎn)區(qū)葡萄種植最適宜的栽培條件。與此同時(shí),初步探討了葉幕微環(huán)境及果際微環(huán)境調(diào)控果實(shí)花色苷代謝的分子機(jī)制。結(jié)果如下:(1)土壤狀況是導(dǎo)致根域微環(huán)境差異的主要原因,不同的根域微環(huán)境會(huì)影響葡萄果實(shí)的品質(zhì)。根域受到輕度水分脅迫(土壤相對(duì)含水量:60~66%)及較低有機(jī)質(zhì)含量(有機(jī)質(zhì)含量:0.41%~1.00%)的土壤(試驗(yàn)區(qū):園藝場(chǎng)),其果穗更松散、果皮鮮重更大、果實(shí)可溶性固性物濃度更高。兩個(gè)試驗(yàn)區(qū)土壤微環(huán)境的差異對(duì)植株水分和氮素水平產(chǎn)生影響,園藝場(chǎng)植株受到輕度水分脅迫(-24.5δ13C-26),果實(shí)中氮元素含量較另一試驗(yàn)區(qū)(廣東地)減少13%,其果皮中花色苷總量平均提高了43%。園藝場(chǎng)葡萄果皮中3’5’-羥基取代、甲基化和�；ㄉ蘸匡@著高于廣東地,這預(yù)示園藝場(chǎng)葡萄酒中穩(wěn)定花色苷的濃度更高,有利于葡萄酒顏色的保持。園藝場(chǎng)蘋乳發(fā)酵結(jié)束酒樣中花色苷濃度及色度色調(diào)值均顯著高于廣東地,進(jìn)一步證明園藝場(chǎng)‘赤霞珠’果實(shí)品質(zhì)優(yōu)于廣東地。(2)整形方式主要改變葡萄植株葉幕微環(huán)境,對(duì)葡萄果實(shí)的品質(zhì)產(chǎn)生影響。與多主蔓扇形相比,廠字形整形方式通過改善葉幕微環(huán)境使不同物候期植株透光率增加了5.0~7.3%,使果際光合有效輻射增加了41.5~64.5%,葉片利用弱光及抵御強(qiáng)光的能力更強(qiáng),提高了葉片光合速率和代謝速率,果穗更加松散,果實(shí)含有的果皮和種子鮮重、種子數(shù)量均顯著增加,葡萄果皮中花色苷總量平均提高了48%,但產(chǎn)量降低了3.4%。廠字形整形下葡萄酒樣品中花色苷濃度較多主蔓扇形平均高出37%,這一結(jié)果與兩個(gè)年份廠字形酒樣色度色調(diào)值均顯著高于多主蔓扇形酒樣的結(jié)果吻合。在天山北麓釀酒產(chǎn)區(qū),釀酒葡萄更適宜的整形方式應(yīng)為廠字形。(3)曝光處理改變了果際微環(huán)境,包括果際溫度增加、相對(duì)濕度降低,尤其是果際光照強(qiáng)度的增加。在天山北麓釀酒產(chǎn)區(qū),不同時(shí)期和程度的曝光處理導(dǎo)致成熟期葡萄果皮中花色苷含量降低,較對(duì)照最大降低幅度可達(dá)79%。曝光處理對(duì)葡萄果實(shí)和葡萄酒中花色苷組成和含量的影響因年份不同差異較大。因此,應(yīng)根據(jù)不同年份的氣候特征選取不同的葉幕管理方式,即:炎熱少雨年份摘除果穗周圍1,3,5節(jié)位葉片的效果較好,而冷涼年份在果實(shí)轉(zhuǎn)色前或轉(zhuǎn)色結(jié)束摘除果穗周圍1~6節(jié)位葉片將對(duì)葡萄酒顏色帶來積極影響。(4)遮光處理主要是降低了果際光照強(qiáng)度(幾乎類似于黑夜環(huán)境),而對(duì)果際溫度和濕度影響很小。在天山北麓釀酒產(chǎn)區(qū),果際葉片自然遮擋對(duì)成熟后期葡萄果皮中花色苷積累和保持有積極作用。果穗于綠果期進(jìn)行短期遮光,進(jìn)入成熟期恢復(fù)自然狀態(tài),果皮中花色苷含量較對(duì)照平均提高了26.5%,有助于葡萄酒顏色的加深。遮光處理對(duì)果實(shí)中花色苷組成和含量的改變受到年份的影響,而較曝光處理相比其影響較小。但冷涼年份(2013年)葡萄果皮中花翠素類以及甲基化花色苷的含量顯著高于炎熱少雨的年份(2012年)。結(jié)合曝光處理得到的結(jié)果,生產(chǎn)上推薦:果實(shí)綠果期對(duì)果穗遮光,而成熟期依不同的氣候條件進(jìn)行不同程度的果穗曝光處理。(5)增強(qiáng)光照上調(diào)了葡萄果實(shí)轉(zhuǎn)色階段果皮中Vv CHS2、Vv F3’5’H、Vv F3’H、Vv GST及Vv MYB5b基因的相對(duì)表達(dá)水平,果穗曝光程度高的整形方式(廠字形)及結(jié)果部位的曝光處理有利于葡萄果皮中花色苷的積累。轉(zhuǎn)色階段的果穗避光降低了果實(shí)發(fā)育階段果皮中Vv CHS2和Vv LDOX的表達(dá)水平,而綠果期遮光、成熟期恢復(fù)曝光的措施則上調(diào)葡萄果皮中Vv DFR、Vv F3’5’H、Vv F3’H的相對(duì)表達(dá)水平。果實(shí)成熟階段遮光處理或果穗曝光度較低的整形方式(多主蔓扇形)上調(diào)了成熟期葡萄果皮中Vv OMT的表達(dá)水平。微環(huán)境不僅通過影響類黃酮代謝路徑上多基因的表達(dá)水平調(diào)控了葡萄果皮中花色苷的合成,也影響花色苷的進(jìn)一步修飾,且花色苷的積累也受到上游代謝路徑酶基因與下游轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因的調(diào)控。另外,Vv MYBA1和Vv MYB5b兩類轉(zhuǎn)錄因子對(duì)花色苷合成相關(guān)結(jié)構(gòu)基因具有調(diào)節(jié)作用。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S663.1
【圖文】：

素單糖苷的香豆�；苌餄舛容^高。在同一年份，園藝場(chǎng)葡萄果實(shí)中大多數(shù)度都高于廣東地。且在同一試驗(yàn)區(qū)，2011 年香豆�；ㄉ諠舛雀哂� 2012 年用采收期每種花色苷濃度能夠清晰鑒別試驗(yàn)區(qū)及年份的影響。與氣候炎熱且降 2012 年相比，2011 年兩個(gè)試驗(yàn)區(qū)酒樣中花色苷總濃度以及各類花色苷濃度更顏色更深，紅色色調(diào)更強(qiáng)。說明氣溫較低的年份對(duì)葡萄酒顏色帶來積極影響。 小結(jié)本章小結(jié)如圖 2-14 所示。受到輕度水分脅迫并且有機(jī)質(zhì)含量偏低的土壤（試藝場(chǎng)）產(chǎn)出的果穗更松散、果皮鮮重更大、果實(shí)可溶性固性物濃度更高。兩個(gè)壤微環(huán)境的差異對(duì)植株水分和養(yǎng)分狀況產(chǎn)生影響，園藝場(chǎng)植株受到輕度水分脅實(shí)中氮元素含量比另一試驗(yàn)區(qū)（廣東地）的果實(shí)低 13%。2011 年與 2012 年成場(chǎng)葡萄果皮中花色苷總量分別比廣東地高 56%和 30%。園藝場(chǎng)葡萄果皮中 3’5代、甲基化和�；ㄉ蘸匡@著高于廣東地，這預(yù)示園藝場(chǎng)酒樣中穩(wěn)定花色更高，有利于葡萄酒顏色的保持。園藝場(chǎng)蘋乳發(fā)酵結(jié)束酒樣中花色苷濃度及色都顯著高于廣東地，進(jìn)一步證明園藝場(chǎng)‘赤霞珠’果實(shí)品質(zhì)優(yōu)于廣東地。

圖 4-2 曝光處理與果際微氣候監(jiān)控圖Sunlight exposure treatment and measurement of microclimate around fruiti與采樣K）和 7 種曝光處理在田間的排布采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)（圖 4-3學(xué)重復(fù)，每個(gè)生物學(xué)重復(fù)即每個(gè)小區(qū)包括 15 棵主干粗度近似2011 年在進(jìn)行處理的植株主干上噴紅漆進(jìn)行標(biāo)記，以便 2012 進(jìn)行處理。曝光處理的具體時(shí)間為：6 月 26 日，膨大期全摘葉

圖 4-4 曝光處理后葉面積降低幅度Fig. 4-4 The reduction of leaf area after sunlight exposure treatment及果實(shí)基本理化指標(biāo)測(cè)定 23 日、2012 年 9 月 24 日和 2013 年 9 月 26 日對(duì)所有處每個(gè)小區(qū)內(nèi)試驗(yàn)株上所有的果穗數(shù)量、果穗重量及松緊度在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)測(cè)定5個(gè)延長(zhǎng)米內(nèi)的植株數(shù)量、新梢數(shù)量以米新梢數(shù)量、每個(gè)新梢的果穗數(shù)量及重量計(jì)算產(chǎn)量（以上學(xué)重復(fù)的平均值）。果實(shí)基本理化指標(biāo)的測(cè)定項(xiàng)目包括：果形物濃度、pH 值及可滴定酸含量的測(cè)定（每個(gè)生物學(xué)重：對(duì)每次采樣的 300 粒果實(shí)（每個(gè)生物學(xué)重復(fù) 100 粒）進(jìn)離（將果皮上附著的果肉全部去除），放入培養(yǎng)皿中測(cè)定（每個(gè)生物學(xué)重復(fù) 100 粒）擠汁后測(cè)定可溶性固形物濃度（酸（TA, g/L）。TSS 用 PAL-1 數(shù)字手持折射儀（ATAGO, LE438 pH 計(jì)（METTLER-TOLEDO, Switzerland）測(cè)定；

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本文編號(hào)：2763265