全 文 ：园 艺 学 报 2011，38（11）：2075–2084 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期：2011–07–14；修回日期：2011–10–24
基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金项目（KYJ200909）；教育部新世纪优秀人才支持计划项目（NCET-08-0796）；江苏省科
技支撑计划项目（BE2009314-1）
* 对本文同等贡献者
** 通信作者 Author for correspondence（E-mail：fanggg@njau.edu.cn；Tel：025-84399069）
不同葡萄品种的 VvmybA1 基因型及其特征性
DNA 片段的序列分析
慕 茜 1,*，吴伟民 2,*，房经贵 1,**，孙 欣 1，上官凌飞 1，赵密珍 2
（1 南京农业大学园艺学院，南京 210095；2 江苏省农业科学院园艺研究所，南京 210014）
摘 要：对 59 个葡萄品种的 VvmybA1 基因型进行了研究，发现在所有果皮为红色或紫黑色的葡萄品
种中，除了‘黑奇’为 VvmybA1c 的纯合型外，其它都是 VvmybA1a 与 VvmybA1b 或 VvmybA1a 与 VvmybA1c
的基因位点的杂合状态。大部分果皮为白色的品种为 VvmybA1a 纯合型，但有 7 个果皮呈白色的品种基因
位点为 VvmybA1a 与 VvmybA1b 或 VvmybA1a 与 VvmybA1c 杂合型。相关特征性 DNA 片段序列分析发现葡
萄品种间存在个别碱基的差异。
关键词：葡萄；果皮；颜色；花色素苷；VvmybA1
中图分类号：S 663.1 文献标识码：A 文章编号：0513-353X（2011）11-2075-10

Genotyping VvmybA1 in 59 Grapevine Cultivars and Characterization of
the DNA Fragement Sequences
MU Qian1,*，WU Wei-min2,*，FANG Jing-gui1,**，SUN Xin1，SHANGGUAN Ling-fei1，and ZHAO
Mi-zhen2
（1College of Horticulture，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China；2Institute of Horticulture，Jiangsu
Academy of Agricultural Sciences，Nanjing 210014，China）
Abstract：The genotypes of the VvmybA1 loci in 59 grapevine cultivars were analyzed，and the results
showed that the colored grape cultivars were of heterozygous loci of VvmybA1a and VvmybA1b or VvmybA1a
and VvmybA1c，except for‘Fantasy Seedless’that had a homozygous locus of VvmybA1c. Most of the
white-skinned grapevine cultivars were genotyped to be the homozygousity of VvmybA1a. Interestingly，
seven grapevine cultivars with heterozygous loci of VvmybA1a and VvmybA1b or VvmybA1a and VvmybA1c
grew white-skinned berry. Characterization of the DNA fragement sequences showed that there were some
various nucleotides between the specific DNA fragments’ sequences of some grapevine cultivars.
Key words：grapevine；skin；color；anthocyanins；VvmybA1

葡萄果皮颜色是育种中的一个重要选择指标，大致可以分为黑、红、白色。花色苷在果皮中积
累的数量和其构造的差异决定了果皮的颜色（王晨 等，2009a，2009b）。黑色和红色果皮的葡萄品

2076 园 艺 学 报 38 卷
种在果皮内积累花色苷，而白色果皮的葡萄品种不能在果皮内合成花色苷，其实质是由于有关基因
发生了突变，导致了合成色素有关基因的丢失（Kobayashi et al.，2004）。在葡萄中，Myb 类基因作
为转录因子，如欧美葡萄种（Vitis labruscana）中的 VlmybA1-1 通过控制类黄酮糖基转移酶（UDP-glucose：
flavonoid 3-O-glucosyltransferase，UFGT）基因的表达调控花青素的生物合成（Kobayashi et al.，2002），
VlmybA1-1 的同源基因 VvmybA1 在欧亚种葡萄（Vitis vinifera）中也有相同功能（Kobayashi et al.，
2004）。Kobayashi 等（2005）发现，将 VlmybA1-1 导入葡萄体细胞后，所有花青素生物合成基因
的表达加强，这说明 MybA1-1 基因可以提高有关花青素生物合成相关基因的表达。Jeonge 等（2006）
的研究中也发现 MybA1-1 的表达与花青素生物合成酶的基因和花青素在葡萄果皮中的积累相吻合。
VvmybA1 有 3 个等位基因，其中 VvmybA1a 由于在其编码序列的上游存在一个反转座子 Gret1
（grapevine retrotransposon 1）而使其表达受阻，并且当该基因位点为 VvmybA1a 的纯合型时，葡萄
浆果果皮呈白色或黄绿色（Azuma et al.，2007）。VvmybA1b 序列中的 Gret1 缺失，仅存在一个 3′-LTR，
VvmybA1c 的 Gret1 完全缺失，而且与原始的未插入 Gret1 片段的 VvmybA1 序列十分相似（Yakushiji
et al.，2006）。VvmybA1b和VvmybA1c都能够表达并具有调控UFGT基因的功能。有研究表明VvmybA1
是决定葡萄果皮颜色的重要基因（Lijavetzky et al.，2006；Azuma et al.，2007）。为了更好地认识
mybA1 基因在葡萄果皮色泽形成中的作用，选择了 59 个葡萄品种的 mybA1 基因型以及该基因对应
的部分特征性 DNA 片段的序列进行了分析。
1 材料与方法
试验于 2010 年 12 月在南京农业大学进行。24 个欧美杂种（Vitis labruscana）和 35 个欧亚种
（Vitis vinifera）葡萄品种（表 1）为江苏省农业科学院园艺研究所果树资源圃保存。采摘幼嫩叶片
立即用液氮处理，保存于–80 ℃条件下备用。
采用改良的 CTAB 法（房经贵 等，2003）提取叶片基因组 DNA。采用 0.8%琼脂糖凝胶电泳检
测 DNA 质量，并将最终浓度稀释到 30 ng · mL-1，保存于–20 ℃备用。
扩增 VvmybA1 等位基因的 PCR 引物 F1，F2，R1 的序列见表 2。F1 和 F2 为两条上游引物，R1
为下游引物，分别用于扩增 VvmybA1a、VvmybA1b 与 VvmybA1c 的序列片段（Azuma et al.，2007）。
用于扩增两个看家基因 18S rRNA 和 β–微管蛋白（β-tubulin，TUB）的引物序列以及其基因代号（表
2）参照 Brunner 等（2004）的报道。引物均由上海英骏生物技术有限公司（Invitrogen）合成。
PCR 反应体系为 20 μL：10 × Buffer 2.0 μL，2.5 mmol · L-1 dNTPs 1.6 μL，25 mmol · L-1 的 Mg2+
1.2 μL，Taq DNA 聚合酶（5 U · μL-1）0.1 μL，上游引物（10 mmol · L-1）1.0 μL，下游引物（10 mmol · L-1）
1.0 μL，模板 DNA（30 ng · μL-1）2 μL，最后用双蒸水补至 20 μL。程序为：94 ℃变性 3 min；然后
94 ℃变性 30 s，62 ℃退火 30 s，72 ℃延伸 1 min，共 30 个循环；最后 72 ℃延伸 10 min，4 ℃保
存。扩增产物在 1.3%琼脂糖凝胶中电泳 30 ~ 60 min，溴化乙锭染色，紫外透射仪上观察拍照。
在长波紫外灯下，选择目的条带割胶回收。利用 Axyprep DNA 凝胶回收试剂盒回收目的条带，
回收方法参照其说明书。回收后进行克隆，按照 TaKaRa 公司 pMD19-TVector 载体连接试剂盒说明
书提供的方法，将回收纯化的 DNA 片段与载体连接，16 ℃反应 2 h，转化入大肠杆菌 DH5α 感受
态细胞中，接种在含氨苄青霉素（Amp）的平板培养基上培养 12 ~ 15 h。挑取单克隆筛选活化，然
后进行菌液 PCR，检测后将菌液送上海美吉生物医药科技公司测序。通过对来自一个克隆的菌液进
行重测序的措施确保测序结果的正确性。测序后的序列使用 BioXM 软件去除载体部分，并根据序
列的荧光吸收峰图信息进行碱基正确性的检查。然后，利用 NCBI（http：// www. ncbi. nlm. nih. gov）
上的 BLAST 和 DNAMAN 软件进行比对分析。
11 期 慕 茜等：不同葡萄品种的 VvmybA1 基因型及其特征性 DNA 片段的序列分析 2077

表 1 品种及 PCR 扩增结果
Table 1 Name of the grape cultivars used in this study and the PCR amplified result
代号
Code 品种 Cultivar
种名
Species
果皮颜色
Skin color
原产地
Origin VvmybA1a VvmybA1b VvmybA1c
1 田野红 Tano Red VL 红 Red 日本 Japan + + ﹣
2 夕阳红 Xiyanghong VL 紫红 Mauve 中国 China + ﹣ +
3 信浓乐 Xinnongle VL 红 Red 日本 Japan + + ﹣
4 巨玫瑰 Jumeigui VL 紫红 Mauve 中国 China + + ﹣
5 峰后 Fenghou VL 紫红 Mauve 中国 China + + ﹣
6 康拜尔 Campbel VL 紫红 Mauve 美国 America + + ﹣
7 峰寿 Hojyu VL 紫红 Mauve 日本 Japan + ﹣ +
8 巨峰 Kyohō VL 紫黑 Black 日本 Japan + + ﹣
9 龙宝 Ryūhō VL 紫红 Mauve 日本 Japan + + ﹣
10 红瑞宝 Benizuihō VL 紫红 Mauve 日本 Japan + + ﹣
11 夏黑 Summer Black VL 紫黑 Black 日本 Japan + + ﹣
12 高墨 Takasumi VL 紫黑 Black 日本 Japan + + ﹣
13 瑰香怡 Guixiangyi VL 紫黑 Black 中国 China + + ﹣
14 蜜红 Honey Red VL 紫红 Mauve 日本 Japan + ﹣ ﹣
15 京丰无核 Jingfengwuhe VL 紫红 Mauve + + ﹣
16 玫瑰 Delaware VL 红 Red 美国 America + + ﹣
17 黑瑰香 Heiguixiang VL 紫黑 Black 中国 China + + ﹣
18 伊豆锦 Izunishiki VL 紫黑 Black 日本 Japan + + ﹣
19 底拉洼（4×） Delaware（4×） VL 紫红 Mauve 日本 Japan + ﹣ +
20 金星无核 Venus Seedless VL 紫黑 Black 美国 America + ﹣ +
21 甬优 1 号 Yongyou 1 VV 紫黑 Black 中国 China + + ﹣
22 大粒六月紫 Daliliuyuezi VV 紫红 Mauve 中国 China + + ﹣
23 胜利 Triumph VV 紫黑 Black 乌兹别克斯坦
Uzbekistan
+ + ﹣
24 那多尔 Naduoer VV 红 Red 匈牙利 Hungary + ﹣ +
25 黑玫瑰 Black Rose VV 紫黑 Black 美国 America + ﹣ +
26 红意大利 Ruby Okuyama VV 紫红 Mauve 日本 Japan + + ﹣
27 红宝石无核 Ruby Seedless VV 紫红 Mauve 美国 America + ﹣ +
28 大玫瑰香 Dameiguixiang VV 紫黑 Black 中国 China + + ﹣
29 秋黑 Autumn Black VV 紫黑 Black 美国 America + ﹣ +
30 矢富罗莎 Yatomi Rosa VV 紫红 Mauve 日本 Japan + ﹣ +
31 红地球 Red Globe VV 紫红 Mauve 美国 America + ﹣ +
32 秋红（圣诞玫瑰）Christmas Rose VV 紫红 Mauve 美国 America + ﹣ +
33 绯红无核 Cardinal Seedless VV 紫红 Mauve 美国 America + ﹣ +
34 黑奇（奇妙无核）
Fantasy Seedless
VV 紫黑 Black 美国 America ﹣ ﹣ +
35 87-1 VV 紫红 Mauve 中国 China + ﹣ +
36 巨星 Juxing VV 红 Red 中国 China + ﹣ +
37 京秀 Jingxiu VV 紫红 Mauve 中国 China + ﹣ +
38 红木纳格 Hongmunage VV 红 Red 中国 China + + ﹣
39 新马特 Xinmate VV 紫红 Mauve 日本 Japan + + ﹣
40 红鸡心 Hongjixin VV 紫红 Mauve 中国 China + + ﹣
41 吉香 Jixiang VL 黄绿 Kelly 中国 China + ﹣ ﹣
42 醉金香 Zuijinxiang VL 金黄 Yellow 中国 China + ﹣ ﹣
43 绿岛（山）Green Mountain VL 黄绿 Kelly 美国 America + ﹣ ﹣
44 黄金香 Huangjinxiang VL 黄绿 Kelly 日本 Japan + ﹣ ﹣
45 白马拉加 White Malaga VV 黄绿 Kelly 西班牙 Spain + ﹣ ﹣
46 黄意大利 Yellow Italia VV 黄绿 Kelly 意大利 Italy + ﹣ ﹣
47 香妃 Xiangfei VV 黄绿 Kelly 中国 China + ﹣ ﹣
48 意大利 Italia VV 黄绿 Kelly 意大利 Italy + ﹣ ﹣
49 森田尼无核 Centenial Seedless VV 黄绿 Kelly 土耳其 Turkey + ﹣ ﹣
50 京玉 Jingyu VV 黄绿 Kelly 中国 China + ﹣ ﹣
51 优无核 Superior Seedless VV 黄绿 Kelly 美国 America + ﹣ ﹣
52 维多利亚 Victoria VV 黄绿 Kelly 罗马尼亚 Romania + ﹣ ﹣
53 米勒 Müller VV 黄绿 Kelly 瑞士 Switzerland + + ﹣
54 奥利文 Irsay Oliver VV 黄绿 Kelly 匈牙利 Hungary + + ﹣
55 新玫瑰 NeoBMuscat VV 黄绿 Kelly 日本 Japan + ﹣ +
56 潘诺尼亚 Pannuoniya VV 黄绿 Kelly + ﹣ +
57 保尔加尔 Bolgar VV 黄绿 Kelly 土耳其 Turkey + + ﹣
58 杨格尔 Yanggeer VV 黄绿 Kelly 苏联 Soviet + + ﹣
59 莎巴珍珠 Pearl of Csaba VV 黄绿 Kelly 匈牙利 Hungary + ﹣ +
注：VL. 欧美杂种；VV. 欧亚种。‘+’、‘–’分别表明具有或不具有相应的基因组 DNA 片段。
Note：VL. Vitis labruscana；VV. Vitis vinifera. ‘+’，‘–’stand for the existence or inexistence of the corresponding genomic DNA franments.
2078 园 艺 学 报 38 卷
表 2 所用引物序列及扩增子大小
Table 2 Sequence of primers and sizes of amplicons
代号
Code
序列（5′–3′）
Sequence
基因
Gene
扩增子长度／bp
Amplicon size
F1 AAAAAGGGGGGCAATGTAGGGACCC VvmybA1a 1 558
VvmybA1b 1 034 F2 GGACGTTAAAAAATGGTTGCACGTG
VvmybA1c 845
R1 GAACCTCCTTTTTGAAGTGGTGACT
18S rRNA-1 TAGTTGGTGGAGCGATTTGTCTG 18S rRNA 114
18S rRNA-2 CTAAGCGGCATAGTCCCTCTAAG
TUB-1 CCGAGAATTGTGACTGCCTTCAAG TUB 124
TUB-2 AGCATCATCCTGTCTGGGTATTCC
2 结果与分析
2.1 DNA 质量的检测
为确保对 59 个葡萄品种 VvmybA1 扩增的准确性与真实性，首先根据看家基因 18S rRNA 和 β–
微管蛋白（β-tubulin，TUB）对 DNA 样品的 PCR 条件进行优化。PCR 扩增产物的电泳检测结果表
明，所有葡萄品种的 DNA 都能成功扩增出相应的两种看家基因的序列片段，扩增产物的条带清晰，
可以判断所利用的 DNA 样品的纯度及浓度能够很好地满足 PCR 的要求。
2.2 葡萄不同品种中 VvmybA1 的基因位点分析
根据前人（Kobayashi et al.，2004）的报道，葡萄不同品种群及品种之间 VvmybA1 基因的 PCR
扩增产物存在某些差异。F1 和 R1 对 VvmybA1 的等位基因 VvmybA1a 的扩增片段大小为 1 558 bp，
F2 和 R1 扩增的片段分别是 VvmybA1b 和 VvmybA1c，大小分别为 1 034 bp 和 845 bp。为保证所扩增
3 个基因序列的正确性与可靠性，利用 F1/R1 和 F2/R1 两组引物对 59 个葡萄品种进行 PCR 扩增，
获得了清晰的 DNA 指纹（图 1），并对所有葡萄品种都进行两次 PCR 重复实验。对于 PCR 产物谱
带信号较弱以及未有扩增产物的品种再重复一次 PCR 进行确认。分别利用特异 PCR 引物与两对看
家基因 18S rRNA 和 TUB 引物共同存在的反应体系进一步对没有扩增产物的品种进行 PCR 再验证。
根据看家基因片段清晰扩增产物条带，确定这些没有 PCR 扩增产物品种的真实情况。
根据 PCR 产物的谱带特点，可以将这些葡萄品种的 VvmybA1 基因型划分为以下几种情况：（1）
在欧美杂种葡萄中，所有 4 个白色果皮品种中只检测到了长度为 1 558 bp 的 VvmybA1a 对应的 PCR
产物，说明该 4 个品种的 VvmybA1a 基因位点为纯合型。VvmybA1a 是由于 VvmybA1 基因插入逆转
座子而产生的突变型等位基因，故其不能表达，并造成花青苷无法合成而使果皮呈白色。VvmybA1
基因位点的情况与这些葡萄品种白色果皮的特征相符合。（2）20 个果皮呈红或黑色的欧美杂种葡萄
品种中不仅检测到了 VvmybA1a 的 PCR 产物，而且还扩增出 VvmybA1b 或 VvmybA1c 对应的 PCR
片段。即所有红色或黑色欧美杂种葡萄品种的 VvmybA1 基因位点是 VvmybA1a 与 VvmybA1b 或
VvmybA1c 的杂合体。由于后两者在相应品种中的表达而使果实呈现红色。同样说明了后两者对
VvmybA1a 是显性的。（3）在欧亚葡萄的 35 个品种中，其 15 个白色果皮品种中的 8 个品种中仅有
VvmybA1a 基因的存在，而另外 7 个品种则是 VvmybA1a 与 VvmybA1b 或 VvmybA1a 与 VvmybA1c 的
杂合状态。前面 8 个品种果皮的色泽是 VvmybA1a 基因无法表达所致，后面 7 个品种的情况则说明
VvmybA1b 与 VvmybA1c 的存在没有促进花色苷的形成。一则可能因为该基因发生变异而出现失去功
能或者存在由于其他原因造成与花色苷合成相关的结构基因（UFGT，GST）沉默所致，虽然 This
等（2007）发现了这种现象，但其具体原因目前还尚不清楚。（4）19 个果皮呈红或黑色欧亚葡萄的
11 期 慕 茜等：不同葡萄品种的 VvmybA1 基因型及其特征性 DNA 片段的序列分析 2079

VvmybA1 基因位点呈 VvmybA1a 与 VvmybA1b 或 VvmybA1a 与 VvmybA1c 的杂合状态，其果皮色泽与
对应基因型是相符的。（5）属于欧亚种的黑奇葡萄品种没有 VvmybA1a 与 VvmybA1b 对应 PCR 产物
的扩增，仅检测到 VvmybA1c 的 PCR 扩增片段，因此是 VvmybA1c 的纯合体类型。

图 1 59 个葡萄品种中 F1/R1 和 F2/R1 引物组合扩增产物条带特征
A、B：分别为引物组合 F1/R1 与 F2/R1 扩增 VvmybA1a 以及 VvmybA1b 和 VvmybA1c 基因片段的 PCR 产物。
M：分子量标记（DL 2000）；1 ~ 59：对应表 1 中的 59 个葡萄品种。
Fig. 1 Banding patterns of the PCR amplified products of 59 grapevine cultivars from F1/R1 and F2/R1 primer pairs
A，B：PCR products of VvmybA1a，VvmybA1b and VvmybA1c from amplified F1/R1，F2/R1 primer pairs，respectively.
M：Marker DL 2000；1–59：The corresponding 59 grapevine cultivars listed in Table 1.
2.3 相关特征性 DNA 片段的序列分析
为进一步深入了解 VvmybA1 的特点，首次对不同扩增谱带对应的 DNA 片段进行了测序。在进
行克隆与测序中，对扩增出相同谱带的品种随机选择两个品种的 PCR 产物分别进行测序。测序所获
得序列的类型是根据该序列两端的引物加以判断。从测序的结果看，所有序列都是对应引物的 PCR
扩增出的目的片段。进一步对其进行 BLAST 分析发现，它们都是葡萄 myb 相关基因相应的部分编
码区域（CDS）和内含子的序列，这些结果说明了 PCR 扩增的特异性和准确性。
对 6 条大小为 845 bp 的葡萄 VvmybA1c 基因的克隆片段进行比对（图 2），发现其碱基序列长
度具有一致性，说明了没有缺失与插入的发生，但是存在数量不等的碱基替换。在这 6 条克隆的 DNA
片段中共存在 8 次碱基替换，其中在基因编码区仅存在 3 次碱基替换。分别为‘那多尔’与其他 5
个品种的核苷酸序列间胸腺嘧啶与腺嘌呤的颠换，‘秋红’与其余 5 个品种的核苷酸序列间的胞嘧
啶与胸腺嘧啶的转换，‘莎巴珍珠’与其余 5 个品种的核苷酸序列间鸟嘌呤与腺嘌呤的转换。
2080 园 艺 学 报 38 卷
图 2 VvmybA1a 基因片段的测序结果比对
红线区域：上游引物序列；绿线区域：下游引物反向互补序列；蓝线区域：基因编码区；序列间颜色不一致区域：碱基替换。
Fig. 2 The result of the VvmybA1a gene fragments sequence alignment
Red lines：Sequence of F2；Green lines：Reverse complementary sequence of R1；Blue lines：Gene coding region；White areas：Bases substitutions.
11 期 慕 茜等：不同葡萄品种的 VvmybA1 基因型及其特征性 DNA 片段的序列分析 2081

克隆于米勒、信浓乐、杨格尔、高墨 4 个葡萄品种的长度为 1 034 bp 的 VvmybA1b 片段核苷酸
序列的比较结果（图 3）表明，该基因片段上出现不同碱基的数量多于不同品种的 VvmybA1c 序列，
且不同品种间出现不同碱基的程度差异较大。
图 3 VvmybA1b基因片段的测序结果比对
红线区域：上游引物序列；绿线区域：下游引物反向互补序列；蓝线区域：基因编码区；
黑点：碱基缺失；序列间颜色不一致区域：碱基替换。
Fig. 3 The result of the VvmybA1b gene fragments sequence alignment
Red lines：Sequence of F2；Green lines：Reverse complementary sequence of R1；Blue lines：Gene coding region；
Black spots：Bases deletion；White areas：Bases substitutions.

‘信浓乐’与其余 3 个葡萄品种间的序列存在碱基差异最大，出现 36 个大小片段缺失，其发生
在内含子区域，并且发生 17 个碱基替换，但仅有 4 次替换是发生在基因编码区。另外,在基因编码
2082 园 艺 学 报 38 卷
区还存在 3 次碱基替换，一次为‘米勒’与其余 3 个葡萄品种核苷酸序列间存在的腺嘌呤与鸟嘌呤
间的转换，两次为‘杨格尔’与其余 3 个葡萄品种核苷酸序列间存在的胞嘧啶与胸腺嘧啶间的转换。
值得注意的是克隆于信浓乐、蜜红、绿岛、新玫瑰、新马特 5 个葡萄品种的长度为 1 558 bp 且
含有部分转座子序列的 VvmybA1a 片段核苷酸序列表现出很高的一致性（图 4）。‘信浓乐’与‘新
玫瑰’间的有关核苷酸序列的相似度达 100%。在这 5 条克隆的 DNA 片段中共存在 5 次碱基替换，
在基因编码区仅存在 1 次碱基替换，为‘绿岛’与其余 4 个葡萄品种的核苷酸序列间存在一次腺嘌
呤与鸟嘌呤间的转换。VvmybA1a 基因片段序列的高度一致说明了这些品种中所具有的 VvmybA1a
基因可能来源于遗传上近缘的少数或同一个基因材料，且 VvmybA1a 形成的历史短于所研究的
VvmybA1c 基因。另外，从这些品种果皮的颜色上看，这些编码区方式的碱基变化可能不影响基因
的功能。
3 讨论
不同葡萄品种调节花色素苷合成强度和模式的差异造成了有色葡萄品种的果皮有多种颜色。
VvMyb 相关基因 VvmybA1 的序列中由于插入了一个反转座子 Gret1，导致了 VvmybA1 基因的失活，
使具有此类基因的葡萄品种有关色素合成基因的转录受到抑制，从而呈现白色（Kobayashi et al.，
2004；Lijavetzky et al.，2006；张传义 等，2007），即为白色葡萄品种。含有 Gret1 的 VvmybA1 基
因即为 VvmybA1a 等位基因，VvmybA1a 广泛存在于欧亚种葡萄和欧美杂种葡萄中 （Kobayashi et al.，
2004）。Lijavetzky 等（2006）的研究表明 Gret1 的转座是葡萄产生果色体细胞突变体的主要原因。
当 VvmybA1 基因都存在 Gret1 时，果色为白色，红色或黑色品种中至少存在一个不包括 Gret1 的
VvmybA1 等位基因（Kobayashi et al.，2004），即 VvmybA1b 和 VvmybA1c。Kobayashi 等（2004）推
测，Gret1 转座子最初插入在古老的红色果皮葡萄品种中 VvmybA1 编码区的上游，再通过自然杂交
产生白色果皮的葡萄品种。Gret1 插入到 VvmybA1 基因的启动子中和 VvmybA2 基因的突变是产生白
色葡萄的关键（Walker et al.，2007）。某些红色品种的白色突变体可能是由于大的 DNA 区段（包括
VvmybA1 和VvmybA2）的缺失，而白色品种的红色突变体则可能是Gret1的缺失（Walker et al.，2006）。
本研究中发现白色果皮葡萄的 Myb 基因 VvmybA1 应为 VvmybA1a 的纯合类型，红色或黑色果皮
的 Myb 基因 VvmybA1 应为 VvmybA1aVvmybA1b、VvmybA1aVvmybA1c 或 VvmybA1b VvmybA1c。但还
发现小部分欧亚种白果皮葡萄品种的Myb 基因为 VvmybA1a 与VvmybA1b或VvmybA1a与VvmybA1c
的杂合状态，测序发现‘米勒’，‘杨格尔’和‘莎巴珍珠’在基因编码区有个别碱基发生突变，但
‘潘诺尼亚’在基因编码区并没有发生碱基突变。这些基因编码区碱基突变可能造成 VvmybA1b 或
VvmybA1c 基因的功能丧失，但也有可能是其他和花青素苷合成有关的基因（GST、UFGT、MRP 和
PAP1/2）发生突变从而导致花青素不能合成，果皮颜色为白色，这种现象在拟南芥和玉米中均有发
现（Bodeau & Walbot，1992；Marrs et al.，1995；Zhang et al.，2003；Goodman et al.，2004）。序列
分析结果表明 VvmybA1a 的出现晚于 VvmybA1c，这与 Kobayashi 等（2004）关于 Gret1 转座子最初
插入在古老的红色果皮葡萄品种中 VvmybA1 编码区的上游，再通过自然杂交产生白色果皮的葡萄品
种的推断是相符的。值得注意的是在所研究的 59 个葡萄品种中，58 个各种果皮颜色的品种都具有
等位基因 VvmybA1a，这说明了目前多数葡萄栽培品种来源于相同或亲缘关系相近的亲本或祖先。
VvmybA1a 序列上的高度一致性也说明了该现象的存在。
本研究对于不同葡萄品种的 VvmybA1 基因型的分析以及几种特异情况的发现为进一步深入研
究葡萄果皮颜色形成的分子机理奠定了一定的工作基础，是作者目前针对 VvmybA1 基因调控花色苷
合成机理研究工作得以顺利开展的重要保障。
11 期 慕 茜等：不同葡萄品种的 VvmybA1 基因型及其特征性 DNA 片段的序列分析 2083

图 4 VvmybA1c基因片段的测序结果比对
红线区域：上游引物序列；绿线区域：下游引物反向互补序列；蓝线区域：基因编码区；序列间颜色不一致区域：碱基替换。
Fig. 4 VvmybA1c gene fragments sequence alignment
Red lines：Sequence of F2；Green lines：Reverse complementary sequence of R1；
Blue lines：Gene coding region；White areas：Bases substitutions.

References
Azuma A，Kobayashi S，Yakushijim H，Yamada M，Mitani N，Sato A. 2007. VvmybA1 genotype determines grapeskin color. Vitis，46 (3)：
154–155.
Bodeau J P，Walbot V. 1992. Regulated transcription of the maize bronze-2 promoter in electroporated protoplasts requires the c1 and r
2084 园 艺 学 报 38 卷
gene-products. Mol Gen Genet，233：379–387.
Brunner A M，Yakovlev I A，Strauss S H. 2004. Validating internal controls for quantitative plant gene expression studies. BMC Plant Biol，4 (1)：
14.
Fang Jing-gui，Liu Da-jun，Ma Zheng-qiang. 2003. Constructing mango（Mangifera indica L.）genetic map using markers for double heterozygous
loci. Molecular Plant Breeding，1 (3)：313–319. (in Chinese)
房经贵，刘大钧，马正强. 2003. 利用双杂合位点标记资料构建芒果遗传图谱. 分子植物育种，1 (3)：313–319.
Goodman C D，Casati P，Walbot V. 2004. A multidrug resistanceassociated protein involved in anthocyanin transport in Zeamays. Plant Cell，16：
1812–1826.
Jeonge S T，Goto-Yamamoto N，Hashizume K，Esaka M. 2006. Expression of the flavonoid 3′-hydroxylase and flavonoid 3′,5′-hydroxylase genes
and flavonoid composition in grape（Vitis vinifera）. Plant Sci，170：61–69.
Kobayashi S，Ishimaru M，Hiraoka K，Honda C. 2002. Mybrelated genes of the Kyoho grape（Vitis labruscana）regulate anthocyanin biosynthesis.
Planta，215：924–933.
Kobayashi S，Goto-Yamamoto N，Hirochika H. 2004. Retrotransposon-induced mutations in grape skin color. Science，304：982.
Kobayashi S，Goto-Yamamoto N，Hirochika H. 2005. Association of VvmybA1 gene expression with anthocyanin production in grape（Vitis vinifera）
skin-color mutants. Journal of the Japanese Society for Horticultural Science，74 (3)：196–203.
Lijavetzky D，Ruiz-Garcia L，Cabezas J A，De Andres M T，Bravo G，Ibanez A，Carreno J，Cabello F，Ibanez J，Martinez J M. 2006. Molecular
genetics of berry colour variation in table grape. Molecular Genetics and Genomics，276 (5)：427–435.
Marrs K A，Alfenito M R，Lloyd A M，Walbot V.1995. A glutathione-s-transferase involved in vacuolar transfer encoded by the maize gene bronze-2.
Nature，375：397–400.
This P,Lacombe T,Cadle-Davidson M,Owens C L. 2007. Wine grape（Vitis vinifera L.）color associon with allelic variation in the domestication
gene VvmybA1. Theor Appl Genet,114：723–730.
Walker A R，Lee E，Bogs J，Mc David D A J，Thomas M R，Robinson S P. 2007. White grapes arose through the mutation of two similar and
adjacent regulatory genes. Plant J，49：772–785.
Walker A R，Lee E，Robinson S P. 2006. Two new grape cultivars，bud sports of Cabernet Sauvignon bearing pale-coloured berries，are the result
of delection of two regulatory genes of the berry colour locus. Plant Mol Biol，62：623–635.
Wang Chen，Fang Jing-gui，Cao Xue，Yang Guang. 2009a. Metabolism of proanthocyanidins in grape. Chinese Agricultural Science Bulletin，25 (9)：
169–173. (in Chinese)
王 晨，房经贵，曹 雪，杨 光. 2009a. 葡萄中原花青素的代谢. 中国农学通报，25 (9)：169–173.
Wang Chen，Fang Jing-gui，Liu Hong，Tan Hong-hua. 2009b. The nutritional components of the grapevines and grape wine. The Journal of Jiangsu
Forestry Science & Technology，36 (4)：38–40. (in Chinese)
王 晨，房经贵，刘 洪，谭红花. 2009b. 葡萄与葡萄酒的营养成分. 江苏林业科技，36 (4)：38–40.
Yakushiji H，Kobayashi S，Goto-Yamamoto N，Jeong S T，Sueta T，Mitani N，Azuma A. 2006. A skin color mutation of grapevine，from
black-skinned‘Pinot Noir’to white-skinned‘Pinot Blanc’is caused by the deletion of the functional VvmybA1 allele. Biosci Biotechnol
Biochem，70 (6)：1506–1508.
Zhang F，Gonzalez A，Zhao M Z，Payne C T，Lloyd A. 2003. A network of redundant bHLH proteins functions in all TTG1dependent pathways of
Arabidopsis. Development，130：4859–4869.
Zhang Chuan-yi，Cao Qiu-fen，Meng Yu-ping，Zhou Hui. 2007. A gene family that control grape floral and berry pigmentation—MYB-related gene
family. Molecular Plant Breeding，5 (6S)：85–88. (in Chinese)
张传义，曹秋芬，孟玉平，周 慧. 2007. 一个调控葡萄花和果实色素形成的基因家族——MYB 相关基因家族. 分子植物育种，5 (6S)：
85–88.