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本试验对9个不同李品种鲜食成熟期果实中的主要色素物质进行比较研究,同时以4年生生长健壮的‘脆红李’(果皮紫黑色果肉黄色)和‘羌脆李’(果皮果肉黄绿色)为材料,研究了其发育过程中外观内质的变化,分别分析了果皮果肉的叶绿素、花色苷和类胡萝卜素的积累规律,检测了花色苷和类胡萝卜素合成相关结构基因的表达,利用同源序列法克隆了‘脆红李’和‘羌脆李’的PAL、UFGT、PDS、LCYB和ZEP基因。主要结果如下:1.9个李品种中,只有紫黑色和红色果皮以及红色果肉能检测到花色苷,主要花色苷组分均为矢车菊-3-O-葡萄糖苷和矢车菊-3-O-芸香糖苷,并且颜色越深,含量越高;果皮果肉叶绿素和类胡萝卜素含量最高的都为绿色品种,类黄酮含量最高的为紫黑色品种。2.随着‘脆红李’和‘羌脆李’果实的生长发育,其单果重和纵横径增加,果皮和果肉中的可溶性糖含量升高,可滴定酸含量降低,Vc含量先下降后上升;在整个果实发育过程中,相较于‘羌脆李’,‘脆红李’果实较小,可溶性固形物和可溶性糖含量均较高,可滴定酸含量较低,糖酸比较高;综合来看,‘脆红李’果皮色泽较鲜艳,口感较佳,营养成分较好。3.‘脆红李’和‘羌脆李’果实发育初期,果皮果肉都为绿色,叶绿素是其主要呈色物质;随着果实的成熟,果皮和果肉的叶绿素含量一直下降,类胡萝卜素含量先下降后上升,花色苷在‘脆红李’果皮一直积累,是使其呈紫黑色的主要色素,并且主要组分为矢车菊素-3-O-葡萄糖苷和矢车菊素-3-O-芸香糖苷,而‘脆红李’果肉和‘羌脆李’果皮果肉均未检测到花色苷,叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮等其它色素可能影响其呈色。4.‘脆红李’和‘羌脆李’花色苷合成相关结构基因的表达分析表明,除‘羌脆李’幼果期的果皮果肉和果实膨大初期的果肉没有检测到PsUFGT基因的表达外,‘脆红李’和‘羌脆李’其余生长发育时期的果皮果肉均检测到了PsPAL、PsCHS、PsCHI、PsF3H、PsDFR、PsANS和PsUFGT基因的表达,并且果肉中的转录水平均较低。相关性分析表明,PsPAL、PsCHS、PsF3H、PsANS和PsUFGT基因表达量与花色苷含量表现出一定的正相关,并且PsPAL和PsUFGT基因的表达量与花色苷含量的相关性达到了极显著水平。5.‘脆红李’和‘羌脆李’类胡萝卜素合成相关结构基因的表达分析表明,PsPSY、PsPDS、PsZDS、PsLCYB和PsZEP在果实发育前期果皮中的转录水平高于果肉,到果实发育后期,果肉中的表达量与果皮相近甚至高于果皮。相关性分析表明,5个基因中,PsPDS、PsLCYB和PsZEP基因的表达量与类胡萝卜素含量均表现出一定的正相关,并且PsPDS基因的表达量与类胡萝卜素含量的相关性达到了显著水平。6.利用同源序列克隆法得到了‘脆红李’和‘羌脆李’的PAL、UFGT、PDS、LCYB和ZEP基因的序列。其中,PAL全长2160 bp,编码719个氨基酸;UFGT全长1428 bp,编码475个氨基酸;PDS全长1722 bp,编码573个氨基酸;LCYB全长1515 bp,编码504个氨基酸;ZEP全长1986 bp,编码661个氨基酸。‘脆红李’和‘羌脆李’的LCYB和ZEP氨基酸序列均完全一致,PAL和PDS各相差一个氨基酸,UFGT相差3个氨基酸。各基因编码蛋白的系统进化树分析表明中国李与梅、杏、桃和甜樱桃遗传距离较短,亲缘关系较近。