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糖是决定果实风味品质的核心元素之一,因此果实含糖量的遗传改良历来是果树果实品质育种的一个重要目标。液泡是果实糖分的主要贮藏场所,故液泡膜糖转运体在果实糖积累中发挥着重要作用。为此,本研究选用桃和苹果作为研究对象,通过正向和反向遗传学相结合的方法发掘了两个控制果实糖积累的液泡膜糖转运体基因并对其功能进行了解析,主要结果如下:首先,明确了液泡膜糖转运体基因PpTST1是控制桃果实糖含量的重要基因。完成了61份桃品种成熟果实的糖组分与含量检测,发现桃果实糖组分以蔗糖为主。基于桃参考基因组序列的诠释,在前人报道的桃果实蔗糖含量主效QTL区间发现了一个糖转运体基因（Prupe5G006300）并将其命名为PpTST1。实时荧光定量PCR分析表明,PpTST1基因的表达模式与果实可溶性糖积累趋势一致。通过不同品种PpTST1基因序列比对,结果在PpTST1基因第三个外显子发现了一个G/T非同义单核苷酸多态性（SNP）位点,基于该SNP开发了一个衍生型酶切扩增多态性序列（dCAPS）标记并用于对61份桃品种进行基因分型,发现G/G纯合型品种果实的蔗糖和总糖平均含量显著低于G/T杂合型和T/T纯合型品种。亚细胞定位表明PpTST1蛋白位于液泡膜。利用病毒诱导的基因沉默（VIGS）技术进行桃果实PpTST1基因沉默研究,发现抑制PpTST1基因表达可显著降低果实中的可溶性糖含量。上述结果表明,桃PpTST1基因参与调控果实中的糖积累。其次,解析了蔗糖转运体基因MdSUT4.1在苹果果实糖积累中的作用。发现了苹果基因组MdSUT家族包含6个成员,依据系统进化树将其分为SUT1、SUT2和SUT4三个亚家族。开发了所有MdSUT家族成员的简单重复序列（SSR）标记,并结合353份苹果资源进行了候选基因关联分析研究,结果发现只有SUT4亚家族的一个成员（MdSUT4.1）与苹果成熟果实的果糖含量存在显著关联。依据MdSUT4.1基因起始密码子上游（15 bp）的（AG）n多态性位点可将参试品种分为三种基因型:（AG）9/9、（AG）6/9和（AG）6/6 or 11,其中前两种基因型品种果实中的果糖和葡萄糖平均含量显著低于最后一种基因型品种。亚细胞定位表明MdSUT4.1为液泡膜糖转运体,MdSUT4.1基因在苹果愈伤组织和草莓果实中过表达导致糖积累减少。可见,MdSUT4.1基因参与苹果果实糖积累的调控。最后,开展了果糖感应器研究。基于荧光共振能量转移（FRET）原理和糖感应器骨架设计了Cra糖感应器,再通过去除Cra的DNA结合域并保留“口袋”状的糖分子结合域,最终生成FLIPCra-N66AA果糖感应器。以FLIPCra-N66AA为蓝本,通过监测添加果糖后,FLIPCra-N66AA两侧荧光蛋白信号变化的体内体外实验,证明了FLIPCra-N66AA能够用于果糖信号的检测。FLIPCra-N66AA可作为后续优化果糖感应器的模板,开展基于大肠杆菌的体内实验以检测果糖感应器效率。综上所述,本研究确定了控制果树果实糖积累的两个糖转运体基因并开发了其分子标记,这不仅有助于加深人们对果树果实糖积累与调控复杂机制的认识,而且为果树果实糖含量的遗传改良提供了分子工具。