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‘盘古香’梨(Pyrus spp‘panguxiang’)是从泌阳瓢梨中选育出的晚熟新品种,具有浓郁独特的香气,所以研究其香气的产生、累积及转化过程,可为‘盘古香’梨的产后储藏与加工、新品种的选育等提供理论依据。为此,本文以六年生‘盘古香’梨果实为试验材料,研究了‘盘古香’梨果实中糖类、有机酸、氨基酸等内含物的动态变化规律;探讨了‘盘古香’梨果实香气累积以及转化的变化规律;对处于生长发育期和贮藏期的果实进行广泛靶向代谢组学分析,筛选浓度变化特征与香气含量变化协同的代谢物与其代谢途径;同期进行转录组测序,筛选参与‘盘古香’梨果实香气生物合成的差异基因,并对基因表达量进行荧光定量验证;最后联合代谢组和转录组分析,所得差异基因为以后探究‘盘古香’梨香气生物合成的分子机制奠定基础。主要结果如下:1.‘盘古香’梨的香气总量随果实发育阶段逐渐增加,并在果实成熟期到达顶峰。‘盘古香’梨的果实香气主要有醛类、醇类、酮类、酯类、萜烯类等物质混合而成。随着果实成熟,醛和醇类物质在香气总量占比逐渐降低,酯类和萜烯类物质的占比逐渐提高。此外,相较于对照,套袋处理后梨果香气物质组成出现较大差异,并导致香气物质合成显著降低(P<0.05)。‘盘古香’梨果实中可溶性糖主要包括山梨醇、果糖和葡萄糖。在套袋和非套袋处理的成熟果实中,山梨醇的百分占比最高,其次为果糖、葡萄糖,含量最少的是蔗糖。套袋处理降低了总糖含量,且对照和套袋处理差异显著。香梨果实中有机酸主要以莽草酸、柠檬酸、奎尼酸、苹果酸的形式存在,且随着果实成熟,有机酸总量显著降低;有机酸中的苹果酸占比最高,其次是柠檬酸和奎尼酸,莽草酸含量占比最低,其中,苹果酸的含1.56-2.64mg/g,套袋果实的苹果酸含量2.03-4.28mg/g;在花后60d-120d,处理和对照的有机酸含量显著差异。套袋影响了果实的有机酸含量;在花后130d到果实成熟期,套袋处理对果实有机酸含量的影响不大。‘盘古香’梨的果实,共测出17种氨基酸。套袋梨果中苏氨酸、天冬氨酸和谷氨酸等氨基酸的含量显著提高,而其他氨基酸含量无太大变化。在对照果实中含量最高的是苏氨酸(25.63-138.60 mg/100g),套袋果实(42.43-138.60 mg/100g);其次是天冬氨酸(7.44-17.28 mg/100g),套袋处理果实(10.81-21.29mg/100g);最后是谷氨酸(2.34-7.52 mg/100g)。2.‘盘古香’梨果实发育和贮藏阶段共测定出434种化合物,分为5大类,包括酯类,萜类,烃类,烷烃氧化物类和其他类,后续的分析中主要围绕前4大类代谢物进行分析。贮藏期含量大幅度上调的119种代谢物作为香梨的候选香气物质。通过候选代谢物的功能富集分析结果表明仅11种代谢物具有明确的pathways注释,其中包含8种萜类化合物。因此,萜类化合物可能是‘盘古香’梨具有独特香味的主要原因。此外,根据代谢物浓度变化趋势,共筛选出119种候选代谢物用于香气合成基因的发掘。3.‘盘古香’梨果实转录组学中共包含27个sample RNA。基于梨果实生长发育期和贮藏期的转录组数据,筛选得到:萜烯类骨架生物合成、单萜生物合成、柠檬烯和蒎烯降解、二萜生物合成、倍半萜和三萜生物合成、苯基丙烷生物合成、苯丙氨酸代谢;脂肪酸生物合成、脂肪酸代谢、α-亚麻酸代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢共12条挥发性香气生物合成密切相关的代谢途径。通过对转录组测序结果分析,筛选得到14个与梨果实香气合成相关的功能基因,经q RT-PCR验证,结果表明基因表达量动态变化趋势十分准确。4.双组学联合分析,将27个样本之和小于50的基因过滤后剩余的18528个基因构建了13个基因共表达模块。Brown与green模块与多数候选代谢物均表现出显著相关。将贮藏期显著上调的表达趋势且直接参与脂肪酸代谢、萜类物质代谢、糖类代谢和氨基酸代谢等184个差异基因作为香梨香气物质生成的关键基因。并且,通过将9个阶段的糖类、有机酸类和氨基酸类物质与关键基因进行联合,发现作为关键糖类物质的是葡萄糖、果糖和蔗糖;关键氨基酸物质是酪氨酸、蛋氨酸、甘氨酸与苯丙氨酸;4种有机酸均具有重要地位。最后,可能在梨果香气物质产生过程中起重要作用的是LOC103928476(谷氨酸合酶)、LOC103958977(脂肪酸去饱和酶)、LOC103952486(蔗糖磷酸合酶)、LOC103967295(甲基硫核糖)和LOC103951631(丙氨酸转氨酶)。