《AUSTRALIAN JOURNAL OF GRAPE AND WINE RESEARCH》：Effects of Basal Leaf Removal and Cluster Thinning on Monoterpene Accumulation and the Expression of Terpene Biosynthesis Genes in Ripening Moscato Bianco Grape Berries
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本文通过田间试验，探讨了在意大利阿斯提DOCG产区，对芳香品种莫斯卡托白葡萄实施果穗基部除叶（分别在坐果后与转色期进行）与转色期疏果这两种冠层管理措施，如何改变果穗区微气候，进而影响浆果在两种成熟阶段（分别对应Asti spumante和Moscato d’Asti的商业采收期）的皮肤与果肉组织中单萜类香气物质的积累及其关键生物合成基因（如VvDXS3、VvLinNer1、VvTER等）的表达。研究揭示了管理措施、海拔、微气候（光照与温度）与单萜生物合成通路之间的复杂互作，为在多变气候条件下针对性优化栽培实践以保持或提升莫斯卡托葡萄酒的特征香气提供了重要依据。
引言
莫斯卡托白是一种高价值的芳香白葡萄品种，主要种植于意大利皮埃蒙特西北部的阿斯提DOCG产区。该地区出产的Asti spumante和Moscato d’Asti葡萄酒以其浓郁的花果香气闻名，这些特征香气主要归功于单萜类化合物，如芳樟醇、香叶醇和橙花醇。近年来，该产区的种植者报告葡萄香气强度有所下降。为应对这一挑战，本研究旨在评估两种冠层管理措施——果穗基部除叶和疏果——是否能改变果穗区微气候，并影响莫斯卡托白浆果中单萜的生物合成与积累。
材料与方法
试验在两个生长季（2020年和2021年）于两个海拔不同的葡萄园进行：高海拔的Arione园和低海拔的Vignaioli园。设置了三种处理：坐果后除叶、转色期除叶以及转色期疏果（减少约30%负载量），并以不进行任何处理的葡萄藤作为对照。浆果在达到两个成熟度时采收：T1（总可溶性固形物21±1 °Brix，对应Asti spumante）和T2（24±1 °Brix，对应Moscato d’Asti）。利用盐溶液浮选法确保样品成熟度均一。分别采集皮肤和果肉组织，通过气相色谱-质谱联用技术分析游离态和糖苷结合态单萜含量，并通过实时荧光定量PCR技术评估萜烯生物合成相关基因的表达。同时，在果穗区安装传感器监测光照强度和温度变化。
结果
3.1 气候与微气候参数
主成分分析显示，两个年份和两个葡萄园的气候条件存在显著差异。Arione园与较高的蒸气压亏缺和平均辐射相关，而Vignaioli园则与较高的最高温度和较大的昼夜温差相关。微气候监测表明，除叶处理显著改变了果穗区的光照辐射，但对平均温度影响有限。POST处理 consistently 导致了最高的昼夜温差。
3.2 除叶与疏果对单萜生物合成与积累的影响
基因表达分析：
在皮肤组织中，VvTER基因的表达在T2时期 across 所有处理均显著下调。VvLinNer1基因的表达在Vignaioli园的除叶处理中上调。在果肉组织中，Arione园的基因对处理更为敏感，VvDXS3在T1时期 across 所有处理均上调，而在T2时期则下调。
单萜积累分析：
总体而言，糖苷结合态单萜的含量远高于游离态。在Arione园，处理效果在T1时期更为明显，但到T2时期，果肉中的单萜总量普遍下降。相反，在Vignaioli园，处理（特别是转色期除叶和疏果）在T2时期显著增加了单萜的积累，尤其是在糖苷结合态部分。例如，在Vignaioli园T2时期的皮肤组织中，疏果处理增加了游离态芳樟醇、糖苷结合态橙花醇和香叶醇的含量。除叶处理也提升了多种糖苷结合态单萜的水平。
3.3 两季试验的综合分析
通过偏最小二乘判别分析（PLS-DA）对2020年数据的建模显示，对照与疏果样本聚在一起，而两种除叶处理样本则彼此更相似。VER处理与游离态氧化物、二醇及芳樟醇的高含量相关联，而糖苷结合态单萜则与对照处理更相关。微气候参数，特别是温度相关指标，与VER样本紧密关联。结合两年的数据分析进一步确认了处理效应的一致性。逐步回归分析表明，对于皮肤组织，糖苷结合态单萜的积累与最低温度和昼夜温差显著相关，而游离态单萜则与最高温度、昼夜温差和平均辐射相关。果肉组织中单萜与微气候参数的相关性较弱。
讨论
本研究明确了冠层管理措施对莫斯卡托白葡萄香气成分的影响具有地点特异性和时间依赖性。在海拔较低、温度较高的Vignaioli园，转色期进行除叶或疏果能更有效地在完全成熟期（T2）提升单萜（尤其是糖苷结合态）的积累。这可能是因为这些措施带来的光照增加与较大的昼夜温差产生了协同效应。而在海拔较高的Arione园，处理效果在较早的采收期（T1）对特定化合物更为明显，但在完全成熟期益处有限，这可能与该园本身较高的辐射背景有关。
除叶处理通过改变果穗区光照和温度影响单萜合成通路。疏果处理则可能通过调整源-库平衡，将更多光合产物导向剩余的果穗，从而为通过MEP途径进行的单萜生物合成提供更多前体物质。关键基因如VvDXS3（MEP途径限速酶基因）和VvLinNer1（芳樟醇合成酶基因）的表达变化与单萜积累模式部分吻合，但也提示存在复杂的转录后或翻译后调控。
结论
在转色期实施的果穗基部除叶和疏果，可以作为在多变气候条件下保持莫斯卡托白葡萄特征香气谱的有效栽培策略。然而，其效果高度依赖于葡萄园的具体环境条件（特别是海拔和微气候）。因此，针对特定地块制定个性化的冠层管理方案至关重要。这项研究为优化莫斯卡托葡萄酒的香气质量提供了基于生理学和分子生物学的实践指导，强调了将田间管理与植物内在代谢通路理解相结合的重要性。
