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葡萄属于葡萄科(Vitaceae)葡萄属(Vitis L.),是世界上栽培最广泛和经济价值最高的果树之一。果实颜色是葡萄的重要经济性状,主要由果皮花色苷含量和组分决定。MYBA1和MYBA2两个转录因子对葡萄果实花色苷的生物合成具有重要的调控作用,其突变很好地解释了葡萄黄绿色果实形成的机制。但是,对于红色系葡萄,果实从粉红色到紫黑色变异类型极为丰富,呈现典型的数量性状特点,现有研究难以完全解释葡萄果实颜色变异的分子机制。为了更好地阐释红色系葡萄果实形成的分子机制,本研究以欧亚种(V.vinifera)‘红地球’ב玫瑰香’杂交群体为材料,对其果实颜色进行了系统评价,分析了群体Vv MYBA1和Vv MYBA2基因型与果实颜色的关系,基于群体基因组重测序开发的SNP标记构建了高密度遗传图谱,并进行了葡萄果实颜色QTL定位,结合转录组测序从QTL定位区间筛选到多个候选基因,并对个别候选基因进行了初步功能验证。主要研究结果如下:1.杂交群体果实从黄绿色到紫黑色均有分布,有明显的性状分离,红色系杂交后代果实颜色从浅到深呈正态分布。果皮中花色苷含量分离明显,含量最低1.43mg/kg(FW),最高1869.99 mg/kg(FW)。杂交群体果皮中共检测到12种花色苷,未检测到花葵素类(Pg)花色苷,花青素类(Cy,Pn)花色苷普遍高于花翠素类(Dp,Pt,Mv)。甲基化类花色苷比例高,超过半数的后代中甲基化类花色苷占比超过总花色苷的80%。杂交群体果皮中的酰化花色苷以香豆酰化为主。果皮花色苷总量和组分对葡萄果实颜色均具有重要影响,葡萄果实颜色与花色苷总量呈显著正相关。果皮花翠素类和花青素类花色苷的比例对葡萄果实颜色具有重要影响,花色苷总量相近的情况下,花翠素类花色苷占比越高,葡萄果实颜色越深。2.对‘红地球’ב玫瑰香’杂交群体Vv MYBA1和Vv MYBA2基因型进行了分析,后代中黄绿色果实类型的株系均为Vv MYBA非功能性等位基因的纯合类型,功能性Vv MYBA等位基因的数量与果实颜色呈显著正相关。但该群体存在果实颜色与功能性Vv MYBA等位基因数量不一致的现象,表明Vv MYBA基因的加性效应并不能完全解释葡萄果实颜色变异。3.基于杂交群体全基因组重测序开发的27454个高质量SNP标记,构建了葡萄高密度遗传图谱。图谱遗传距离1442.638 c M,包括1554个bin标记,平均遗传距离0.928 c M。基于高密度遗传图谱,结合群体果实颜色表型数据,定位到与葡萄果实颜色和花色苷合成调控相关的10个QTL位点。除了位于2号染色体Vv MYBA1和Vv MYBA2基因所在的主效QTL位点(col-2-1)外,在2号(col-2-2和col-2-3)、4号(col-4-1和col-4-2)、6号(col-6-1)、11号(col-11-1和col-11-2)和17号(col-17-1和col-17-2)染色体上定位到9个微效QTL位点,表明葡萄果实颜色是由一个主效位点和多个微效位点共同调控的数量性状。4.结合转录组分析结果,在QTL区间筛选到19个与葡萄果实颜色相关的候选基因。这些候选基因多为转录因子,如8个MYB转录因子(包括Vv MYBA1和Vv MYBA2),3个b HLH转录因子及GRAS、NAC、LIM、b ZIP和S1Fa-like转录因子各1个,它们可能对葡萄果实中花色苷积累具有重要的调控作用。位于17号染色体col-17-1位点的候选基因Vv MYB86(VIT＿17s0000g09080)表达模式与果实花色苷积累过程相反,且具有典型的C1和C2抑制子基序。在烟草中进行异源转化,发现转基因植株花瓣中花色苷含量减少,暗示Vv MYB86可能负调控花色苷的合成。综上所述,本研究基于遗传群体果实颜色性状的系统评价和葡萄高密度遗传图谱,定位到了多个新的葡萄果实颜色QTL位点。结合转录组测序在定位到的QTL区间筛选到多个葡萄果实颜色调控候选基因,并对个别候选基因进行了初步功能验证。为开展葡萄果实颜色调控方面的进一步研究奠定了基础。