梨（Pyrus L.）是一种原产于中国的落叶果树,属于蔷薇科（Rosaceae）苹果亚科（Maloideae）,是我国重要的温带水果种类,在全国各地有广泛分布,并以华北平原为主要产区。梨果实营养丰富,口感脆甜多汁,深受广大消费者喜爱,具有重要的社会、生态和经济价值。作为重要的经济作物,果树栽培以及相关产业是我国农村经济最重要的收入来源之一。近年来中国经济发展迅速,果树产业也需要作出相应调整,梨产业的生产结构也正逐步向质量型、生态型的特色农业方向发展,而梨种质资源品质的提升是产业发展的关键。果实品质是梨种质资源的核心竞争力,受到梨种质自身遗传特性相关的多方面的影响,诸如植物表型、香气物质、代谢物组成等,这些特征不仅反映了果树生长发育中的生理功能状况,更是和果实品质密切相关,直接决定了果品的味道与营养。如何对梨种质资源进行全面科学的评价,以及梨果实风味和营养形成的原因,都有待进一步挖掘。本研究于天津采集了包括白梨（Pyrus bretschneideri）、秋子梨（Pyrus ussuriensis）、沙梨（Pyrus pyrifolia）3个梨系统的18份梨种质资源为研究材料,测定并分析了16项果实品质指标、9项果实矿质元素指标和15项叶片表型指标,采用顶空固相微萃取（HS-SPME）配合气相色谱质谱联用技术（GC-MS）进行了果实挥发性香气物质的提取和鉴定,采用广泛靶向的超高效液相色谱四极杆飞行时间质谱联用技术（UHPLC-QTOF-MS）进行了梨果实代谢物鉴定及KEGG代谢通路分析。通过因子分析建立了梨果实品质评价综合模型,并从果实营养、叶片表型、香气成分、代谢组学等方面揭示了不同梨种质果实品质差异的成因,旨在为梨产业中品种结构的调整优化和下游产业的加工应用提供科学依据。本研究主要结果如下:1)建立了基于梨果实品质的主因子综合评价模型,筛选出了梨果实品质评价的特征指标。测定了代表梨果实外观特征和内在品质的16项果实品质指标,各指标在18份参试梨种质中的变异系数从3.11%到314.44%不等。通过因子分析构建主因子综合评价模型,各梨种质的综合得分排序为:‘蜜梨’＞‘秋白梨＞‘早酥梨’＞‘接梨’＞‘红香酥’＞‘青香梨’＞‘雪花梨’＞‘鸭梨’＞‘新梨7号’＞‘大果鸭梨＞‘鸭广梨’＞‘黄冠梨’＞‘丰水梨’＞‘红肖梨’＞‘大果水晶’＞‘玉露香’＞‘秋月梨’＞‘安梨’。因子分析还得到决定梨果实品质的6个主因子,并将其简化为6个品质因子:固酸比、色饱和度、可溶性总糖含量、果形指数、维生素C含量和亮度,简化模型经验证与原模型极显著相关（R~2=0.95,p＜0.01）,可将这6个品质因子作为天津乃至华北地区梨果实品质评价的特征指标。2)果实矿质营养和叶片表型均与果实品质关系密切。将果实矿质元素和叶片表型性状分别与果实品质因子建立多元线性回归（MLR）模型,发现部分果实矿质元素与果实品质因子之间存在显著或极显著的关联（p＜0.05或p＜0.01）,如钾、硼、铁、锰;而叶片的大多数表型性状均与果实品质因子有着显著或极显著的线性关系（p＜0.05或p＜0.01）,如叶片碳含量、磷含量、钾含量、碳氮比、叶长、叶干重、比叶面积、叶绿素a含量、实际光化学效率等,均可能会对果实品质产生不同程度的影响。3)通过HS-SPME联用GC-MS的方法提取和鉴定了18份梨种质的果实挥发性香气成分,从挥发性香气物质图谱上阐明了不同梨种质果实香气成分的差异。在参试梨种质的果实挥发性香气中共鉴定出104种香气成分,包括12种烷烃、9种烯烃、10种醇、13种醛、7种酮、42种酯及11种其他类香气物质。从香气物质上来看,各梨种质中检出的香气成分以果香型的酯类物质为主,其次为醛类和烯烃类物质,其中庚酸乙酯、软脂酸乙酯、己醛、（E）-2-己烯醛、α-法尼烯等香气成分在大多数的梨品种中均有检出;从梨种质上来看,秋子梨品种的果实挥发性香气物质总量整体上要高于沙梨品种和白梨品种。此外,从香气物质的主成分载荷图和聚类热图上都发现了沙梨系统的梨种质在果实香气组成上表现出了更多的相似性,而白梨系统和秋子梨系统的梨品种在果实香气的构成上则表现出了较大的变异性。4)通过基于UHPLC-QTOF-MS的广泛靶向代谢组学分析,鉴定和量化了18份梨种质的果实代谢物,探究了果实代谢物与表型性状的相关关系,并绘制了糖类、有机酸、多酚、氨基酸等决定果实品质的主要代谢物的代谢图谱。在参试梨种质的果实中共鉴定出493种代谢物,其中含有大量可能影响果实风味和口感的代谢物,包括68种糖类、47种有机酸、50种多酚、21种氨基酸和20种维生素以及其他初级和次级代谢产物。不同梨种质果实在代谢物组成上差异明显,而代谢物的差异会直接作用于表型,糖类、有机酸、多酚、氨基酸等代谢物均会对果实表型性状产生影响。糖类和有机酸类代谢物在白梨、秋子梨和沙梨3个梨系统中均有明显的区分,这可能是3个梨系统果实味道差异的直接原因。秋子梨品种在多酚类代谢物的丰度上明显高于沙梨和白梨品种,尤其是‘安梨’和‘接梨’,富含原花青素类、黄烷醇类、黄烷酮类、黄酮类等抗氧化活性物质。而沙梨品种在氨基酸类代谢物的丰度上则优于秋子梨和白梨品种,其L-苯丙氨酸、L-谷氨酰胺、L-谷氨酸、D-天冬氨酸等氨基酸的丰度均处于较高水平。5)通过正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）模型筛选出了可能影响不同梨系统果实味道和营养的差异表达代谢物,包括糖类、多酚和维生素等,并从KEGG代谢通路的角度解释了不同梨系统果实风味差异的成因。本研究选取的白梨（PB）、秋子梨（PU）和沙梨（PP）3个梨系统果实具有不同的代谢图谱,且秋子梨明显区别于白梨和沙梨,这可能是秋子梨果实具有独特品质的原因。基于OPLS-DA模型通过两两比对进行差异代谢物的筛选,发现秋子梨相比于白梨和沙梨,有更多的差异代谢物表现出上调。KEGG代谢通路的拓扑分析和富集分析结果表明苯丙氨酸代谢通路在白梨和沙梨之间存在显著差异（p＜0.05）,此代谢途径的相关代谢物可能是造成白梨和沙梨果实品质差异的原因。基于变量投影重要性（VIP）、差异倍数（FC）和双尾t-检验,最终筛选出D-木糖、刺芒柄花素、原花青素A1、β-烟酰胺单核苷酸作为白梨、秋子梨和沙梨之间可能影响其果实口感和营养的主要差异代谢物。