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香气是桃果实重要的感官品质,其物质成分主要来源于脂肪酸途径。脂氧合酶以亚油酸(C18:2)为底物形成氢过氧化物,然后被进一步催化生成桃果实的特征香气物质己醛。已有研究显示,亚麻酸等不饱和脂肪酸有效供给是影响香气物质合成的重要因子,其中脂肪酸去饱和酶(fatty acid desaturase,FAD)是催化不饱和脂肪酸形成的关键酶,开展FAD基因的功能研究对于阐明桃果实香气品质形成具有科学意义。选取中国南方主栽的水蜜桃品种‘湖景蜜露’为试材,选取6个不同发育阶段和成熟衰老进程的桃果实,分别对果皮和果肉组织进行脂肪酸组分测定,利用实时定量PCR分析PpFADs的表达模式。香气物质含量的检测采用顶空固相微萃取(HS-SPME)结合气相色谱质谱联用(GC-MS)方法。应用酵母真核表达系统进行FAD的体外功能分析,通过构建植物双元表达重组载体获得转基因烟草进行体内功能验证。结果显示:亚油酸是桃果实含量最高的脂肪酸组分,随着果实发育其含量不断增加,采后20℃贮藏3 d所占比例达到高峰值(约占总脂肪酸的50%)。作为桃果实未成熟阶段的特征香气物质,己醛释放量在发育过程中逐渐趋于下降,与前体物质亚油酸的变化趋势相反。利用公开的桃果实基因组数据库获得FAD基因家族成员。qPCR结果显示FAD2的表达模式与亚油酸的变化趋势相似。采用酵母真核表达系统开展PkFAD2的体外功能分析,结果显示该基因产物属于ω-6型脂肪酸去饱和酶,可将油酸(18:1)进行去饱和,转化形成亚油酸(18:2)。进一步利用转基因烟草开展体内生物学功能分析,结果显示过量表达PpFAD2显著增加了叶片组织的亚油酸/油酸比值,主要表现为油酸含量的显著下降以及亚油酸含量的增加,同时也显著改变了叶片组织的己醛等香气物质的含量。上述结果表明,桃果实的PpFAD2参与了亚油酸的生物合成,在己醛等青香型香气物质合成方面具有作用。