全 文 ：园 艺 学 报 2013，40（5）：828–838 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期：2012–12–04；修回日期：2013–04–10
基金项目：江苏省农业自主创新项目[CX11（1010）]；江苏省高校优势学科项目（PAPD）
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：fanggg@njau.edu.cn；Tel：025-84399069）
‘藤稔’葡萄冬季休眠后期花芽发育相关基因表
达的分析
慕 茜 1，刘更森 2，孙 欣 1，李 玉 1，陶 然 1，王 晨 1，房经贵 1,*
（1 南京农业大学园艺学院，南京 210095；2青岛农业大学园艺学院，山东青岛 266109）
摘 要：以 6 年生‘藤稔’葡萄（Vitis vinifera L.‘Fujiminori’）为试材，在枝条不同节位进行短截
处理，对 9 个花发育相关基因的时空表达进行研究。结果表明，在冬季休眠后期虽然 VvAP1、VvAP2、VvAP3、
VvAG、VvFUL、VvSOC1、VvLFY 和 VvFLC 基因的相对表达水平较低，但冬芽仍可进行花芽分化；短截
处理可以促进花发育，增加各节位芽中基因的相对表达量；同一枝蔓上的中部芽比上部芽和下部芽发育
好，基因相对表达量高，花芽生长发育时间长。
关键词：葡萄；花芽；节位；基因表达
中图分类号：S 663.1 文献标志码：A 文章编号：0513-353X（2013）05-0828-11

Analysis of Expression Levels of Floral Genes During the Late Dormancy
Stage of‘Fujiminori’Grapevine
MU Qian1，LIU Geng-sen2，SUN Xin1，LI Yu1，TAO Ran1，WANG Chen1，and FANG Jing-gui1,*
（1College of Horticulture，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China；2College of Landscape and
Horticulture，Qingdao Agricultural University，Qingdao，Shandong 266109，China）
Abstract：The differentiation process of winter buds at different nodes of grapevine branch during
late dormancy stage was investigated in this study, for which some branches of 6-year-old grapevine（Vitis
vinifera L.‘Fujiminori’）were cut back and only the two upmost buds were kept and used as material for
expression analysis of nine floral genes. The result showed that the levels of 8 genes，such as VvAP1，
VvAP2，VvAP3，VvAG，VvFUL，VvSOC1，VvLFY and VvFLC were low in winter. However，the buds
could keep flower-bud-differentiation state; the branch-cut-back treatment could not only promote the
floral development，but also increase the gene expression levels in the buds at different nodes；The quality
of the central buds on a branch and the relative gene expression levels in them were all higher than those
buds at upper and lower nodes of the same branches. Other，the central buds seemed to have a longer
development period.
Key words：grapevine；floral；nodes；gene expression

目前，利用拟南芥和金鱼草等模式植物已进行了大量与花发育相关基因的研究，在植物花发育

5 期 慕 茜等：‘藤稔’葡萄冬季休眠后期花芽发育相关基因表达的分析 829

分子生物学研究上也取得了重大进展，有很多与模式植物同源的葡萄花发育相关基因得到了鉴定、
分离和克隆以及功能分析（Calonje et al.，2004；Sreekantan & Thomas，2006；王晨 等，2010，2011；
杨光 等，2010）。FT、FLC、AG 和 AP3 是调控成花时间及花器官原基分化与发育的关键基因。FT
是光周期途径植物开花时间决定关键基因，FT 在开花整合因子 SOC1 的上游，对 SOC1 有正调控作
用（Abe et al.，2005）。FLC 是调控春化作用需求和响应的关键基因之一，抑制植物开花。AP2 可使
花分生组织早期建立，AP2 和 AP1 共同使萼片花瓣特异化。AP2 抑制 AG 在花萼和花瓣中的表达
（Flamagan & Ma，1994；Huang et al.，2005）。LFY 是花分生组织的属性基因，是控制营养生长向
生殖生长转变的重要基因（杨光 等，2011）。
葡萄在长期的进化过程中形成了通过落叶与代谢水平降低等方式抵御严冬恶劣气候的冬季休眠
习性。从休眠的机理与性质来看，葡萄的芽休眠包括抑制性休眠（相关抑制，夏季休眠）、内休眠（静
止期，营养成熟）和生态休眠（静止期，强制休眠，或冬季休眠）。如同许多木本植物的休眠一样，
葡萄的芽休眠同样不是生长发育过程中一个静止的状态，而是一个动态的阶段（Sreekantan et al.，
2010）。冬季休眠同样是葡萄花芽形成与发育过程中的一段重要时期。姜卫兵等（2007）根据对‘藤
稔’葡萄的研究结果，将葡萄的冬季休眠期分为初休眠期（12 月上旬）、深休眠期（1 月上旬）和休
眠后期（2 月上旬）。
葡萄同一枝蔓不同节位的冬芽开始形成的时间有先后，在饱满程度、分化进度、生长势等方面
存在着一定的差别。高节位易成花的欧亚种葡萄的不同节位冬芽间差异更为明显（曹雪 等，2011）。
葡萄的成花周期很长，基部节位花芽的发育往往超过一年（陶磅和贾克功，2001；Carmona et al.，
2008）。前人报道，随着当年新稍的生长，在开花期前后（5 月中旬）新稍基部 4 ~ 6 节位的芽首先
开始分化；10 ~ 15 d 之后，基部第 1 ~ 3 节的芽开始分化，与第 7、8 节上的花芽分化时间大致相同
（房玉林 等，2005）。不同节位上的冬芽在进入休眠前的生长时间与发育状态都差异很大。但引人
关注的是，这些在同一年生长发育状态不一致的冬芽在来年花发育成熟与花序长出的时间却基本一
致。因此，冬季休眠对于不同节位花芽分化状态可能具有重要影响。
为探讨葡萄冬季花芽的发育情况，本研究中对自然生长状态下的‘藤稔’葡萄花芽在冬季休眠
后期花发育过程中 VvFT、VvLFY、VvSOC1、VvFLC、VvFUL、VvAG、VvAP1、VvAP2 和 VvAP3，
共 9 个有关基因的表达进行了分析，以期对认识葡萄冬芽发育的生理过程以及葡萄花发育调控提供
理论依据。
1 材料与方法
1.1 试材与处理
试验于 2009—2010 年在南京农业大学江浦试验基地葡萄园进行。
在 2009 年 10 月 21 日‘藤稔’葡萄（高节位易成花品种）休眠期前，从 200 株生长健壮一致
的植株中选取长势基本均匀、粗度基本一致且节数约 35 ~ 36 节的 1 年生枝条共计 630 条，其中每
10 条为 1 组进行处理。为降低养分竞争对冬芽花发育的影响，保证不同节位花芽的形成，对材料进
行短截与下部抹芽处理，分别对枝条的第 2、5、8、11、15、22、28 和 33 节位进行短截，只保留短
截枝蔓顶部的两个芽，其余的芽都抹掉。以不进行修剪的为对照。为兼顾所采取的芽处于不同休眠
状态以及保证短截的处理效果，在短截处理 100 d 后，即 1 月 27 日开始第 1 次取样，之后取样时间
分别为 2 月 14 日、3 月 8 日、3 月 26 日、4 月 9 日、4 月 28 日和 5 月 11 日，共计 7 次。冬芽萌发
之前的取样对象为冬芽，冬芽萌发之后的取样对象为抽生的花序和茎尖，并将采集好的样品置于
830 园 艺 学 报 40 卷
–70 ℃保存备用。
大肠杆菌（Escherichia coli）菌株 DH5α 由本实验室保存。PowerScript IITM反转录酶购自 Clontech
公司，DNase 酶Ⅰ、pMD19-T 载体、Ex-Taq 酶、dNTPs、DNA Marker，荧光定量染料 SYBRGreenⅠ
购自上海东洋纺生物科技有限公司，DNA 回收试剂盒、DL 2000 Plus DNA Marker 为北京全式金生
物技术有限公司生产。
1.2 RNA 的提取与 cDNA 的合成
RNA 的提取采用 CTAB 法（Chang et al.，1993；张彦苹 等，2010），用 DNaseⅠ酶（RNase free）
消化和氯仿抽提。
以 mRNA 为模板，引物 P01 反转录合成 cDNA 第 1 条链，引物 P02 延伸加帽子，空气加热条
件下 42 ℃保温 1 h，75 ℃保温 10 min，冰上冷却 2 min 后，–70 ℃保存备用。
1.3 基因序列与引物设计
选择多个葡萄花发育相关基因包括上调基因 VvFT、VvSOC1、VvLFY，下调基因 VvAP2、VvFLC、
VvAG，花器官特异性基因 VvAP1、VvAP2、VvAP3、VvAG，以及 VvAP1 的旁系同源基因 VvFUL。
根据 GenBank 上发表的不同品种的葡萄基因序列，选择保守区域设计引物，为确保定量 PCR 的特
异性以及避免定量 RT-PCR 结果的假阳性，除 VvLFY 基因启动子外其他 8 个基因引物设计在每个基
因的 3′非翻译区（3′UTR），并且对 RT-PCR 的扩增产物通过回收、克隆与测序加以验证（杨光 等，
2010）。所用引物由上海捷瑞生物技术有限公司（Invitrogen）合成，其编号及序列见表 1。

表 1 引物用途及序列
Table 1 Sequence of use and primers
用途
Use
基因
Gene
GenBank 序列号
GenBank No.
基因编号
Code No.
序列（5′–3′）
Sequence
cDNA 合成 P01 GCAGGACTGCAGCTGACTGACTACT30VN
cDNA synthesis P02 GACCAGTGGTATCAACGCAGAGTACGCGGG
扩增 UBI UBI-1 CAGCCTTCTGGTAAACATAGGTGAG
UBI amplification UBI-2 AGGAGTGTCCGAATGCTGAGTG
定量 RT-PCR VvLFY AF378126 LFY-1 TCACGGTGAGTACGCTTCTG
Quantitative RT-PCR LFY-2 GGCGTGACTCTTCTTCATCC
VvAP1 AY538746 AP1-1 CACATGGAGCAAGGAGGAAT
GU133634 AP1-2 TCACCCAAGTAGATATCAAATCAG
VvAP2 FJ809943 AP2-1 AGCCCCACCATACCATGTAA
FJ809943 AP2-2 CCTCTTCATATCCCCCAACA
VvFLC EF520739 FLC-1 AGTGGAAGGCCAAGTGTTTG
GU133630 FLC-2 TACAGCTCCTGCTTGATTCG
VvSOC1 DQ504309 SOC1-1 GTCCATGCTCAGCAACACTG
GU133633 SOC1-2 GCAGGGCAATTTACATCAT
VvFUL AY538747 FUL-1 AGTCCCAATACCCTCATGCCACC
GU133635 FUL-2 GGGGCATTAAAGACTTGGCTGAC
VvAP3 EF211123 AP3-1 CAGGCAAACAATCATCCAGA
GU133632 AP3-2 AACCTCCCGCTGTCAAGTTA
VvFT EF203918 FT-1 GTGTTAGCCTAAACCAAGCT
GU133629 FT-2 ACGATTCATTAAGACCGAAAG
VvAG EF209334 AG-1 TGTGGGGATGATCTAGTGCC
GU133631 AG-2 GACCTATGCCCATCAACAAAGA

1.4 基因特异引物的 PCR 验证
以 cDNA 为模板，分别以表 1 中各对引物进行 PCR 扩增，反应程序为：94 ℃预变性 3 min；
5 期 慕 茜等：‘藤稔’葡萄冬季休眠后期花芽发育相关基因表达的分析 831

94 ℃变性 30 s，复性 30 s，72 ℃延伸 30 s，共 33 个循环；最后 72 ℃延伸 5 min，结束后 4 ℃保
存。
扩增产物用 2%琼脂糖凝胶电泳检测， 割取目的条带，利用Axygen公司生产的AxyPrep DNA 凝
胶回收试剂盒回收特异片段，具体方法参照其说明。回收后进行克隆，按照 TaKaRa 公司载体连接
试剂盒说明书提供的方法，将回收纯化的 DNA 片段与载体 pMD19-T Vector 连接，16 ℃反应 1 h，
转化入大肠杆菌 DH5α 感受态细胞中，接种在含 Amp 的平板培养基上培养 12 ~ 15 h。挑取单克隆
在含 Amp 的液体 LB 培养基中筛选活化后，然后进行菌液 PCR（同原引物的扩增程序）。检测后将
菌液送往南京金思特生物技术公司测序（王玉娟 等，2010）。
1.5 荧光定量 PCR
参照已有研究报道（帅小蓉 等，2002；王晨 等，2010），分别取 2 μg RNA，以 P01 和 P02 引
物反转录合成 cDNA。为确保定量 PCR 的特异性，根据 GenBank 上已登录的这些基因在葡萄上的
序列，考虑其同源性和保守性在每个基因的 3′非翻译区（3′UTR）设计引物；以葡萄看家基因 UBI
为内参进行定量 PCR，目的基因的引物及片段大小参照已有研究报道（杨光 等，2010）。应用 Bio-Rad
iCycler iQ 实时定量 PCR 仪，使用 SYBRGreenⅠ（Toyobo）试剂以葡萄冬芽花芽不同发育时期的茎
尖或花序 cDNA 为模板，应用设计的引物进行 PCR 扩增。扩增体系含 1 μL cDNA，上、下游引物
各 0.8 μL，10 μL 反应 MIX，7.4 μL ddH2O，总体系 20 μL。反应程序为 95 ℃变性 1 min，95 ℃变
性 10 s，50 ℃退火 20 s，72 ℃延伸 30 s，40 个循环；反应结束后分析荧光值变化曲线以及融解曲
线。
试验设 3 次重复，试验数据用 LinRegPCR（Ramakers et al.，2003）和 Excel 软件分析。
2 结果与分析
2.1 ‘藤稔’葡萄不同节位冬芽花发育情况
在冬季对‘藤稔’葡萄枝蔓采取不同节位短截修剪并抹掉下部芽后，保留的 2 个芽以及未短截
对照组的所有节位冬芽都能成花并且从不同节位花序抽生情况（图 1）可看出，其开花时间先后顺
序差异不大，且不同节位芽都具有成花结实能力的特点。相同节位处理枝蔓上冬芽的萌发与开花比
对照提早约 3 ~ 5 d，说明枝蔓短截与下部抹芽可以促进所保留芽的花发育。中部节位（第 5 ~ 22 节
位）芽同时期抽生花序较大。
2.2 ‘藤稔’葡萄不同节位花芽生长发育时间表
‘藤稔’葡萄是高节位易成花葡萄品种，新稍高节位上的花芽从下部往上部逐渐进行分化，上
部花发育时间明显短于先发育芽。
入冬以后，不同节位的花芽渐趋休眠状态，造成不同节位芽当年发育和分化状态差异大。但是，
不同节位芽第 2 年春季萌发、开花时间却基本一致。
综合南京地区‘藤稔’葡萄不同节位花芽生长发育时间的情况，对其成花周期进行了归纳（图
2）。从花发育时间长短看，先分化节位（4 ~ 6 节位）花芽发育的时间长达 1 年或 1 年以上，而随着
节位的升高，芽形成的时间推迟，花芽生长发育的时间不足 1 年甚至仅为 7 ~ 8 个月。


832 园 艺 学 报 40 卷

图 1 ‘藤稔’葡萄不同短截节位间处理与对照花序情况比较
Fig. 1 Comparison of‘Fujiminori’grapevine inflorescence sprouting from the buds growing at
different nodes of treated and control vines


图 2 ‘藤稔’葡萄不同节位花芽生长发育时间
Fig. 2 The growth and development periods of‘Fujiminori’grapevine bud at different branch nodes

2.3 不同基因在‘藤稔’葡萄冬芽中的表达
对葡萄 9 个重要花发育相关基因（VvFT、VvLFY、VvSOC1、VvFLC、VvFUL、VvAG、VvAP1、
VvAP2 和 VvAP3）在葡萄冬芽、茎尖和花序中的表达水平研究结果（表 2）表明，短截处理组与对
照组的基因相对表达水平变化趋势基本一致，但处理组较对照组高，且表达高峰期早，其中 VvFT、
VvSOC1、VvLFY、VvAP1、VvAP2 比对照总体提早 20 d 左右，可能是因为短截处理诱导了这些基因
的表达。1 月 27 日以及随后一段时间，‘藤稔’葡萄依然为内休眠和生态休眠，而从基因的表达情
况看，不同节位间冬芽都能表达，这说明即使是在休眠期各冬芽仍在进行分化，说明了冬季对花芽
5 期 慕 茜等：‘藤稔’葡萄冬季休眠后期花芽发育相关基因表达的分析 833

分化的重要性，也验证了葡萄冬芽在休眠期处于动态状态。不过这段时间内，除了 VvFT 之外，多
数基因相对表达水平较低，这说明尽管在这段时间内各基因都能表达，但不是分化最活跃阶段。
随着春季到来，短截处理组中的促进开花基因 VvFT 在休眠后期（2 月 14 日）的冬芽中表达水
平首先达到高峰期，且在萌芽期之前一直保持较高的水平。VvSOC1 的表达高峰期与 VvLFY 相近（表
2），且表达量的变化趋势也基本一致。到萌芽期后开花抑制基因 VvFLC 的表达量也达到高峰期（表
2）。直到茎尖的生长，花序的形成，几个花器官建成基因 VvAP1、VvAP2 和 VvAP3 逐渐开始进入
表达高峰期，并在之后生长的花序中基因相对表达量达到最高（表 2）。这说明它们在葡萄花器官
发育中扮演了重要作用。VvFUL 是 VvAP1 的同源旁系基因，这二者的表达趋势也基本一致（表 2）。
上述结果也说明了这些器官特异性基因参与了葡萄花发育，而且也表明从萌芽期到开花期是葡萄花
器官建成的快速阶段。

表 2 9 个基因在短截处理及对照冬芽的不同节位的各时期相对表达量
Table 2 Expression levels of nine floral genes at different buds and growth stages on the cutting back and control
取样时间与部位 Sampling time and parts
基因
Gene
节位
Node
处理
Treatment
01–27
芽
Buds
02–14
芽
Buds
03–08
芽
Buds
03–26
芽
Buds
04–09
芽
Buds
04–28
茎尖
Shoot tip
04–28
花序
Inflorescence
05–11
茎尖
Shoot tip
05–11
花序
Inflorescence
VvFT 2 对照 Control 1.0000 0.4921 0.4296 0.3076 0.2954 0.2418 0.1953 0.0509 0.0596
短截 Cutting back 1.2341 1.4332 1.4566 2.1365 1.4426 0.4625 0.6447 0.3272 0.0380
5 对照 Control 0.7831 0.8843 0.4393 0.2505 0.3143 0.0850 0.0944 0.1293 0.0388
短截 Cutting back 1.8126 2.5239 1.3004 1.5938 1.5732 0.7511 0.6409 0.1279 0.4328
8 对照 Control 1.0951 1.3249 1.9389 1.3880 1.0284 0.0395 0.0596 0.0269 0.0302
短截 Cutting back 1.8435 2.7862 1.4470 1.9481 1.7695 0.7828 1.0968 0.3414 0.3584
11 对照 Control 1.0186 2.7593 3.0549 2.5439 1.3529 0.0323 0.1437 0.0447 0.0295
短截 Cutting back 2.6472 4.5842 1.3774 1.1723 1.0986 0.4779 0.2719 0.5128 0.1184
15 对照 Control 1.1200 2.0993 3.4141 1.1261 0.9358 0.5034 0.0914 0.0578 0.0359
短截 Cutting back 2.0455 2.3058 1.5284 1.3969 1.3089 0.4875 0.1248 0.4314 0.3581
22 对照 Control 0.7955 1.5596 3.5754 0.7947 0.6326 0.0633 0.0948 0.2204 0.0016
短截 Cutting back 1.6303 1.7213 1.9148 1.2390 0.9874 0.5265 0.0760 0.4808 0.1914
28 对照 Control 0.3014 0.9673 3.1582 0.6510 0.3259 0.1188 0.0392 0.0327 0.0090
短截 Cutting back 1.0481 1.2044 0.9848 0.4430 0.4068 0.2954 0.1393 0.2374 0.1126
33 对照 Control 0.4021 1.8548 1.9493 1.2051 0.4033 0.0031 0.0260 0.1216 0.0499
短截 Cutting back 0.6504 1.0225 0.7542 0.6527 0.4739 0.2541 0.1994 0.2123 0.1644
VvLFY 2 对照 Control 1.0000 2.8060 2.1411 3.3532 4.7857 5.3747 4.3255 6.9859 5.4317
短截 Cutting back 1.3687 2.3668 4.5645 9.3590 7.2359 13.7516 13.8552 12.5130 11.3477
5 对照 Control 0.1137 5.3127 6.4357 8.9220 8.9745 9.2653 6.7855 7.4063 5.9586
短截 Cutting back 0.7533 7.2850 10.9219 15.6069 14.3258 16.9795 15.2338 8.8174 11.1935
8 对照 Control 0.3398 3.1691 6.5459 17.4845 16.7866 11.7497 7.7072 9.5953 8.4822
短截 Cutting back 0.9220 9.0166 12.8910 22.1121 17.2585 17.0768 14.6032 16.2088 16.8054
11 对照 Control 0.7897 3.5367 12.9397 18.6877 22.4326 7.5685 4.8097 5.8686 4.3543
短截 Cutting back 1.8133 9.8067 13.5933 22.9542 19.7568 16.3584 13.4495 17.2173 14.1243
15 对照 Control 0.1498 1.3363 10.0167 13.3708 14.3286 8.3203 8.7467 5.4366 5.7704
短截 Cutting back 1.5687 6.1362 8.5458 17.4416 22.2541 11.7642 9.7134 9.6519 13.7021
22 对照 Control 2.5304 4.1605 9.0133 12.8766 13.2586 7.7971 11.6379 9.5586 7.4271
短截 Cutting back 1.5632 8.0975 13.7740 20.5178 15.5749 15.5030 7.3653 12.6059 15.2107
28 对照 Control 0.9855 2.0687 5.8047 3.5482 7.0352 10.1441 3.2346 3.6386 5.8811
短截 Cutting back 1.1550 2.8925 9.6535 11.0951 13.2595 4.6548 2.7206 9.2951 5.8279
33 对照 Control 1.8134 1.4556 2.3849 1.7876 1.9857 2.6346 3.0567 3.3542 2.7298
短截 Cutting back 0.9875 3.5322 7.5676 7.8569 9.4536 13.6812 4.7467 4.0087 8.7264
VvSOC1 2 对照 Control 1.0000 0.9693 0.4524 0.9288 1.5833 0.9793 1.0236 1.0254 1.1574
短截 Cutting back 0.1119 0.2469 0.9644 4.1591 8.9587 7.2668 5.4677 4.7989 3.1347
5 对照 Control 0.5199 0.6191 0.4162 0.5463 3.2359 1.1148 1.3257 2.4225 0.2203
短截 Cutting back 0.2148 0.3361 3.0731 8.6929 11.3257 9.3411 11.0162 3.2645 3.5074

834 园 艺 学 报 40 卷
续表 2
取样时间与部位 Sampling time and parts
基因
Gene
节位
Node
处理 Treatment 01–27
芽
Buds
02–14
芽
Buds
03–08
芽
Buds
03–26
芽
Buds
04–09
芽
Buds
04–28
茎尖
Shoot tip
04–28
花序
Inflorescence
05–11
茎尖
Shoot tip
05–11
花序
Inflorescence
8 对照 Control 0.1329 0.6621 0.5968 1.4372 4.7239 1.2281 2.3051 1.1390 0.7465
短截 Cutting back 0.2637 0.5467 0.1844 19.1539 19.3259 16.3341 15.4611 9.1324 7.5131
11 对照 Control 0.6283 1.0700 0.7607 2.6456 2.2366 1.6521 2.6670 1.2269 0.1369
短截 Cutting back 0.2672 0.5585 0.9554 14.3336 13.2587 9.0086 7.8183 10.8126 6.7719
15 对照 Control 0.7686 0.1320 0.9755 1.3225 3.9486 2.7357 0.9459 1.3519 0.1239
短截 Cutting back 0.1014 0.1526 0.2335 10.4894 7.6353 2.0703 5.0864 4.4778 3.8365
22 对照 Control 0.2369 0.2922 0.2163 2.2387 4.3716 3.9466 3.4689 1.7248 0.3925
短截 Cutting back 0.4209 1.0307 3.5276 21.8661 11.8587 7.2120 6.6666 8.5504 3.3817
28 对照 Control 0.1114 0.5265 0.6344 0.1090 1.0515 1.6461 1.3532 2.0880 0.4563
短截 Cutting back 0.0084 0.6010 0.4487 1.0812 1.7685 1.0662 2.0225 7.4671 0.7790
33 对照 Control 0.3698 0.5529 0.5432 1.2458 0.9626 1.2373 1.2839 1.6483 0.4952
短截 Cutting back 0.4548 0.1818 0.3421 5.1265 2.0326 1.8272 2.5459 0.5410 0.0637
VvFLC 2 对照 Control 1.0000 1.0331 0.9124 1.0434 1.1534 0.2093 0.3586 0.2322 0.0886
短截 Cutting back 0.8544 1.2759 1.2153 1.9535 2.3588 0.4465 0.6168 0.1507 0.3804
5 对照 Control 0.6579 1.5770 2.4986 1.1125 0.8453 0.3974 0.4326 0.0270 0.0307
短截 Cutting back 0.6080 1.4370 1.8465 1.9393 2.2259 0.0636 0.0949 0.1150 0.1064
8 对照 Control 0.4368 1.2474 2.1755 2.3540 3.4716 0.4275 0.2950 0.4849 0.0426
短截 Cutting back 0.9436 1.3171 4.4344 7.7597 8.3466 0.3461 0.1320 0.0428 0.0069
11 对照 Control 0.5825 1.2079 3.2731 3.4563 5.6533 0.2422 0.1055 0.3319 0.0524
短截 Cutting back 1.0035 0.9787 5.4629 11.2644 9.4360 0.0955 0.0700 1.9619 0.0459
15 对照 Control 0.1959 1.2278 1.4526 1.0326 4.3569 0.1034 0.1078 0.1127 0.0496
短截 Cutting back 0.7357 1.0357 2.3370 6.1003 5.1539 0.0128 0.0237 0.2382 0.1642
22 对照 Control 0.0370 0.9740 0.4899 0.8545 1.8966 0.4698 0.0771 0.3910 0.0222
短截 Cutting back 0.8993 0.8548 1.2033 2.7232 3.1459 0.0235 0.0680 0.0022 0.1112
28 对照 Control 0.4469 0.7636 0.7591 1.1060 1.4580 0.1054 0.0378 0.0469 0.0901
短截 Cutting back 0.8266 1.3088 1.8159 2.0035 1.9587 0.0152 0.0541 0.0868 0.0566
33 对照 Control 0.2273 0.2102 0.3798 0.5143 0.7896 0.0245 0.0518 0.0537 0.0142
短截 Cutting back 0.0566 0.5264 0.9155 1.1512 1.7525 0.0515 0.0326 0.0793 0.0206
VvFUL 2 对照 Control 1.0000 0.9875 1.0892 1.1072 1.1459 1.3143 1.6790 6.2486 1.8116
短截 Cutting back 1.5242 1.3011 1.6946 2.3500 2.9783 3.0142 6.3683 5.8954 7.7391
5 对照 Control 0.9130 0.6092 1.8513 1.0416 2.7959 3.0839 3.1059 2.7376 3.4852
短截 Cutting back 1.1091 2.4311 1.8389 9.1565 8.9268 6.6023 7.1745 8.8503 9.4499
8 对照 Control 1.2530 1.6227 1.5051 1.6201 2.8964 2.9087 5.2150 3.2906 6.0076
短截 Cutting back 1.0084 3.0912 2.6960 10.8377 13.9277 12.6420 15.6213 13.8252 19.3369
11 对照 Control 1.2529 0.5919 1.2804 1.0702 2.2739 2.3270 8.8524 2.4344 12.7152
短截 Cutting back 2.2501 3.8972 3.1035 9.7736 11.3205 12.5236 14.4278 13.2854 17.3139
15 对照 Control 0.8005 3.1333 0.4245 1.1751 1.9685 2.8009 6.9206 2.8027 7.8592
短截 Cutting back 1.9871 1.3987 0.9815 2.6632 3.7590 4.7979 11.9071 7.8705 13.0430
22 对照 Control 0.5732 0.8484 1.0338 0.7800 0.9643 1.0415 1.1070 2.3233 4.8712
短截 Cutting back 1.6069 2.1359 2.3300 3.1722 4.0328 4.3771 3.6676 15.2923 10.5735
28 对照 Control 0.7253 0.4468 1.2890 1.5343 1.7239 3.0697 0.6307 3.2203 5.0417
短截 Cutting back 0.9485 1.7425 2.2290 1.9503 3.4590 9.8383 3.2280 15.4763 8.8315
33 对照 Control 0.5184 0.9858 0.7691 1.0391 1.1375 1.6724 1.5798 1.7992 1.7387
短截 Cutting back 1.0401 1.4510 1.1907 1.2312 1.7460 2.2985 7.0471 2.8042 9.0672
VvAG 2 对照 Control 1.0000 1.3002 0.3248 0.1423 0.5241 1.1241 0.3286 0.7821 0.2126
短截 Cutting back 1.3670 0.2567 0.4372 1.9238 4.4437 2.7158 2.4285 5.9341 0.2963
5 对照 Control 0.2506 0.6596 0.3957 0.0115 1.0303 2.1254 0.6376 1.6375 0.8794
短截 Cutting back 0.4318 0.7827 0.8674 0.2691 13.3992 15.9253 6.5745 12.5759 3.3421
8 对照 Control 0.9336 1.0063 0.5492 2.8483 5.5339 5.3559 4.3853 3.2209 0.9292
短截 Cutting back 0.2711 0.6694 0.7540 0.4321 12.6243 13.7473 7.4107 14.7102 1.2752
11 对照 Control 0.2006 0.6690 0.2687 1.2249 2.2798 6.1579 2.9991 2.1550 0.1822
短截 Cutting back 0.2470 1.2990 0.2324 3.0527 17.1604 15.0481 2.6190 13.2214 2.2494
15 对照 Control 0.1190 0.6800 1.3342 1.4757 9.8829 5.7636 0.3178 1.3347 0.4037
短截 Cutting back 0.3297 1.0109 1.3814 0.3844 9.8942 12.3703 2.6420 6.2321 2.6545

5 期 慕 茜等：‘藤稔’葡萄冬季休眠后期花芽发育相关基因表达的分析 835

续表 2
取样时间与部位 Sampling time and parts
基因
Gene
节位
Node
处理 Treatment 01–27
芽
Buds
02–14
芽
Buds
03–08
芽
Buds
03–26
芽
Buds
04–09
芽
Buds
04–28
茎尖
Shoot tip
04–28
花序
Inflorescence
05–11
茎尖
Shoot tip
05–11
花序
Inflorescence
22 对照 Control 0.2219 0.7324 0.3345 4.4373 2.0950 0.9094 0.7524 1.3589 0.0055
短截 Cutting back 0.8539 2.5053 0.2622 2.9781 11.8144 9.7591 1.7393 8.3573 2.4693
28 对照 Control 0.1683 2.6209 1.1115 1.7444 2.2199 0.5730 0.0899 1.2309 0.1807
短截 Cutting back 1.1941 1.1378 0.4258 1.3762 8.9710 6.4189 1.1231 6.1284 0.4110
33 对照 Control 0.1145 0.0597 0.2690 3.1778 2.2677 2.9893 0.7585 0.4410 0.2773
短截 Cutting back 0.1580 0.1062 0.0063 0.6850 0.8386 3.1985 1.3759 0.4500 0.2263
VAP1 2 对照 Control 1.0000 1.0147 0.6636 0.7029 0.3388 0.7960 1.3206 2.5499 3.0900
短截 Cutting back 0.5826 0.9876 0.8497 1.1407 1.5393 1.5043 2.9103 2.2336 3.0613
5 对照 Control 0.5008 0.3453 0.7786 0.8762 1.9231 1.8610 1.9590 2.3238 2.8510
短截 Cutting back 0.6099 0.8654 0.9487 4.1311 7.5413 7.4792 13.8532 12.1007 13.7719
8 对照 Control 0.4257 1.0039 0.4709 1.1060 2.7075 3.3853 2.9479 1.7422 5.8310
短截 Cutting back 0.7570 0.9336 0.4259 6.2115 11.3164 10.6097 17.9392 16.5705 17.3141
11 对照 Control 0.5699 0.6769 0.6445 1.5599 2.8373 2.3953 4.1737 4.7984 8.9692
短截 Cutting back 0.3102 1.2333 1.3658 3.1549 4.4621 3.5823 9.6386 9.9431 16.2852
15 对照 Control 0.4479 0.1277 0.5856 0.7585 2.8879 2.7488 3.2951 4.8013 9.7183
短截 Cutting back 0.6875 0.2978 0.3830 0.1067 2.2457 4.8390 16.1465 7.3382 19.7548
22 对照 Control 0.7842 0.9876 0.5667 0.5143 0.4505 0.6837 1.6816 6.1057 4.5318
短截 Cutting back 0.9749 1.0894 0.4328 1.1135 1.3682 3.5455 7.4038 7.7593 9.5694
28 对照 Control 0.5699 0.9718 0.1726 0.3660 1.3435 1.3747 1.9409 3.2184 2.0109
短截 Cutting back 0.7586 0.7569 0.2090 0.6240 1.4667 1.7986 2.3384 2.6266 4.0286
33 对照 Control 0.6361 0.7018 0.3687 1.1829 0.6654 0.1016 1.3499 3.4716 2.1710
短截 Cutting back 0.3963 0.2037 0.4860 0.7813 1.2365 1.6686 1.9625 3.7663 2.7585
VvAP2 2 对照 Control 1.0000 0.4173 0.1885 0.1406 0.6986 2.7664 1.9857 7.3247 3.5275
短截 Cutting back 1.3246 7.7554 4.2494 8.4420 9.3257 11.2248 13.9038 13.9257 17.4205
5 对照 Control 1.4516 1.1175 0.7535 1.7186 5.6586 7.4532 6.5855 10.4379 16.7648
短截 Cutting back 1.2306 9.5889 1.5256 17.3259 20.6779 21.4976 23.9187 22.4629 27.5047
8 对照 Control 0.7543 0.0329 0.8408 0.9221 4.5897 5.2582 8.9042 7.1891 20.7597
短截 Cutting back 0.4426 6.3539 5.1481 16.8112 17.3256 16.8055 24.0579 27.1641 33.6060
11 对照 Control 0.4543 0.9957 0.3504 1.4752 5.8597 3.5182 5.4947 13.3949 15.6713
短截 Cutting back 0.8685 2.9794 7.6842 11.2522 12.8570 23.6925 29.1818 24.0844 31.9248
15 对照 Control 0.8532 1.1524 1.1705 1.3211 3.0124 3.8308 6.1650 12.5575 19.9696
短截 Cutting back 0.0376 2.0422 3.2568 7.4994 10.4524 14.9967 21.3561 18.0530 16.6900
22 对照 Control 0.5506 0.1609 0.6372 1.8682 1.9824 4.5255 7.7936 6.6877 18.6232
短截 Cutting back 2.0210 1.6704 5.0376 5.1998 9.7240 11.2136 9.1579 16.7695 16.7862
28 对照 Control 0.1700 0.4931 0.6246 2.8881 1.2759 0.8410 2.6795 14.3097 13.0404
短截 Cutting back 1.2937 1.0470 1.4073 2.1637 3.4326 7.8328 12.7334 10.9667 3.8046
33 对照 Control 0.2706 0.8668 0.9500 1.0613 1.3359 1.2413 2.1972 5.6410 4.9586
短截 Cutting back 0.3008 0.7127 0.7126 1.2409 1.9758 2.0762 4.8919 8.8802 7.2690
VvAP3 2 对照 Control 1.0000 0.2274 0.4455 0.9552 0.9686 1.0510 1.2358 2.6535 3.3673
短截 Cutting back 0.2494 0.3832 0.2116 0.8314 3.7857 5.5265 9.3063 10.3974 11.5457
5 对照 Control 0.2478 0.3181 0.5136 1.0205 1.7366 2.3685 2.0385 2.2283 4.9926
短截 Cutting back 0.7854 0.4195 0.6044 0.4865 13.2036 14.9327 12.9112 15.5472 18.8278
8 对照 Control 0.1034 0.3441 0.6821 0.9015 3.4527 3.4355 4.3545 4.7001 5.4159
短截 Cutting back 0.4563 0.8900 0.9919 1.6821 16.3857 19.4626 21.7770 21.7422 23.8013
11 对照 Control 0.6885 0.2097 0.9176 1.2569 2.7585 3.4984 5.3042 2.1896 4.8826
短截 Cutting back 0.9038 0.5157 0.8673 1.0086 11.3897 22.0811 23.0130 21.7424 26.6605
15 对照 Control 0.7847 0.7956 1.0206 1.4123 1.6328 1.7156 2.0272 2.4540 5.9413
短截 Cutting back 0.8002 0.7887 0.7165 2.6938 9.6857 16.6468 17.9601 14.6465 22.6387
22 对照 Control 0.3240 0.3319 1.1024 1.0622 1.7896 2.7511 3.2594 4.0532 4.3362
短截 Cutting back 0.7457 0.6509 1.4277 1.7793 2.3586 7.5687 14.9091 14.7614 21.4325
28 对照 Control 0.3148 1.3613 0.6853 0.9544 1.2379 3.2586 2.0296 2.8060 1.5910
短截 Cutting back 0.7557 0.6961 0.7724 1.2986 2.0388 11.8799 13.8988 16.6830 13.7385
33 对照 Control 0.3655 0.7863 0.9074 1.0168 1.6239 1.1717 2.6284 1.8127 1.5169
短截 Cutting back 0.4951 0.7784 0.7379 0.6239 1.3204 6.1491 4.8187 7.7387 9.8925

836 园 艺 学 报 40 卷
2.4 ‘藤稔’葡萄不同节位花芽基因表达水平的变化趋势
不同节位冬芽的基因表达水平存在一定的差异，处理与对照的同一枝蔓上中部芽（5 ~ 22 节）
的基因表达水平要高于其上部（22 节以上）和下部（5 节以下）节位的芽。可能正是由于不同节位
间花芽生长发育时间的不同与基因表达水平的不同，促进了葡萄芽的异质性。不同节位上花芽的基
因高水平表达持续时间也有所不同。如，本试验中第 8、11、15 节位上的冬芽 VvFLC 基因相对高水
平表达仅持续了 51 d（从 3 月 8 日到 4 月 28 日），说明中部的芽进入休眠前发育时间较长，但处
于活跃分化状态时间短。又如，第 28 节位上的冬芽 VvFLC 基因相对高水平表达持续了 92 d（从 1
月 27 日到 4 月 28 日），说明上部的芽进入休眠前发育时间短，但处于活跃分化状态时间长。值得
注意的是，‘藤稔’葡萄中低节位的芽，在冬季休眠期也有相对中部芽较高或相近的基因表达水平，
这说明低节位芽是否比中部芽分化开始时间晚，尚有待进一步研究。
此外，不同节位基因表达高峰期也存在先后差异。以对照为例，在 VvAP1、VvAP2、VvAP3 以
及 VvAP1 的旁系同源基因 VvFUL 中，第 5、8 节位上花芽基因相对表达量开始进入高峰期早于其上
部及下部的花芽，由于这些器官特异性基因与花发育密切相关，在开花期后，各节位上的基因都能
持续较高水平表达。在其他基因中，上、中、下部各芽高峰期间的差异也大致如此。基本上，除个
别节位上基因信号强，能够维持较长时间的表达高峰外，大多数基因表达高峰期早的花芽，其基因
相对表达量降低的速率也快，这说明虽然下部和上部节位花芽的高峰期较晚，但在高峰期之后还能
继续分化，分化效率高，最终与中部节位的芽一起成花。此外，在这段时期内，上、中、下各部分
芽在发育速度、分化快慢上可能存在差异。而春季的成花也说明了冬季为这些先后发育的花芽提供
了最终的分化平台，使不同节位芽发育分化状态达到一致，以适应来年生长的季节。因此，冬季可
能是一个使不同节位间芽的生长发育状态趋于一致的关键时期。
3 讨论
开花是一个复杂的形态建成过程，是外界环境和内部因子共同协调作用的结果（Blázquez，
2000）。花芽分化同样是葡萄产量形成的生理基础。葡萄的成花过程复杂而又缓慢，受基因型、环
境和栽培管理等的相互影响，并发生各种形态学、细胞学和生理生化的变化（王晨 等，2011）。葡
萄不同节位冬芽的发育都需要充足的营养物质以及良好的外界环境条件。尽管不同节位冬芽发育时
间的长短有明显不同，但这并不影响很多欧亚葡萄品种不同节位冬芽的花发育，并且在来年出现基
本一致的花期。这说明它们经历了快慢不同或强度不同的分化与发育过程。
休眠期是葡萄花芽分化的一个重要阶段，为认识葡萄深休眠期和休眠后期的花芽发育情况，本
试验针对处于内休眠和生态休眠的冬芽进行研究。经过短截处理后的葡萄各组织的基因相对表达水
平要高于对照组，但这二者之间的表达量变化趋势基本一致。由于这些基因的表达与花发育直接相
关（Coen et al.，1990；Irish & Sussex，1990；Bowman et al.，1992；Weigel et al.，1992；Kardailsky
et al.，1999），因此可以看作为花发育的标记基因。例如，短截处理从休眠后期开始到开花期，VvFUL、
VvAP1、VvAP2 和 VvAP3 基因各节位变化趋势呈逐渐上升状态，VvSOC1 和 VvFLC 基因各节位变化
趋势呈逐渐升高再降低的趋势。从花发育调控网络中（Kaufmann et al.，2005）也可以看出这几个重
要基因的相对表达量的变化趋势与已有的研究报道（杨光 等，2010）符合。FT 是开花促进基因，
但本试验中发现 VvFT 在茎尖和花序形成后其表达明显下降。此外，VvAG 作为参与花器官形成的重
要基因之一在花序形成后期表达含量有所下降，这说明 VvAG 在花序中的低水平表达可能是受下调
基因 VvAP2 影响的结果（Drews et al.，1991；杨光 等，2010）。在萌芽期之后，冬芽萌发形成新
5 期 慕 茜等：‘藤稔’葡萄冬季休眠后期花芽发育相关基因表达的分析 837

梢，故以茎尖和花序为取样对象，结果发现不同基因在茎尖与花序的相对表达量不同。如 VvFLC 和
VvFT 在花序和茎尖中的相对表达量都较低，且差异不大；几个花器官相关基因 VvAP1、VvAP2 和
VvAP3 等在花序和茎尖中的相对表达量都很高，而且花序中要略高于茎尖；VvAG 在茎尖与花序间
的相对表达量差异较大，茎尖中比花序中高得多，这说明 VvAG 具有明显的时空性。
就葡萄同一枝蔓不同节位芽分化情况来看，中部花芽比下部和上部发育好，分化时间最长，发
育的时间最早，芽发育质量好，但上部和下部的芽也都能完成花芽分化。而从各节位基因的表达情
况来看，第 5 节、第 8 节位上花芽各个基因表达高峰期相对较早，而其高峰持续的时间也较短，降
低的比率相对较大，而第 2 节位及上部节位花芽各个基因表达高峰期相对较晚，但持续时间较长，
且相对表达量变化较小。这说明中部节位的芽基因的表达水平高，但高水平表达持续时间短，分化
时间长，分化速度慢；下部和上部节位的芽虽然基因表达水平低，但能维持相对较长时间的高水平
表达，分化时间短，分化速度快。因此，各节位上的芽能够同时成花，开花时间差异不大。此外，
通过短截处理与对照的比较，也说明了中部的芽成花能力更强，同时期抽生花序更大，但处理更有
利于葡萄花芽的成花。冬季短截能够减少营养竞争，对于葡萄成花十分有帮助，在促成栽培中可以
适当采用短截抹去下部芽的方式得到更高质量的花。

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