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梨果皮性状主要由表皮色泽、果点大小与密度、果面蜡质、表皮锈斑等因素构成。早熟砂梨主栽品种‘翠冠’果实表面易发生果锈,外观品质受到严重影响。为揭示砂梨果皮性状形成机制,本研究以‘翠冠’等不同皮色砂梨品种为试材,研究了果实生长发育过程中果皮色素含量的动态变化特点、果实表皮组织显微和超微结构特征;利用BSA分类法筛选与果实皮色相关基因连锁的AFLP标记;探讨了苹果基因序列在砂梨同源基因克隆中的应用,在此基础上开展了砂梨果实木质素形成调控分子基础的初步研究,主要结果如下:1、以‘西子绿’和‘清香’为试材,对乙醇和丙酮2种有机溶剂浸提法提取果皮和果肉中叶绿素及类胡萝卜素的效果进行了比较分析,结果表明:80%丙酮浸提法和95%乙醇浸提法的效果相似,虽然应用95%乙醇浸提法的各种色素测定结果略偏低,但除了叶绿素a之外,2种提取方法间的差异不显著。并发现4个绿皮品种和4个褐皮品种果实发育过程中果实表皮及果肉中叶绿素、类胡萝卜素的含量与果实皮色表型无关。同时,以‘翠冠’与‘玉冠’为试材,测定了果实发育进程中纵横径、果皮与果肉色素含量的动态变化,以及在成熟前期可滴定酸、可溶性固形物、糖含量的变化特性。结果显示,两品种果实膨大过程均呈单“s”型曲线动态变化。在成熟前14d(翠冠)、28d(玉冠)至采收,果实糖、酸含量急剧变化,且两品种间的变化特性不同,生产上应依据不同品种果实糖、酸形成特性,确定适宜采收时期。2、以绿皮品种‘翠冠’、‘翠玉’与褐皮品种‘清香’、‘玉冠’为试材,进行了果实表皮组织结构显微和超微水平观察,结果表明:避雨栽培能显著减小‘翠冠’果点的大小,而对‘翠玉’的果点大小没有显著影响。‘翠冠’果实表皮细胞的形状和排列方式与‘翠玉’不同,且角质膜分布厚薄不均,厚度仅为‘翠玉’的一半;两品种果实表皮的角质膜均出现破裂,并形成网状结构,但‘翠玉’龟裂产生的裂纹均匀且浅,而‘翠冠’龟裂产生的裂纹紊乱,且深及表皮层内部。‘玉冠’和‘清香’的果点形成时期要比‘翠冠’和‘翠玉’早50d左右。‘翠冠’果锈是由单层木栓化的表皮细胞构成,‘玉冠’褐皮则由多层木栓化的细胞构成,上层细胞片状分布。表皮细胞超微结构观察结果显示,在角质膜下第1-2层细胞的细胞质稠密,且含丰富的脂质体,脂质体内含圆形小脂滴。这一结构特征表明,梨果实表皮角质膜下第1-2层细胞具有旺盛的分泌蜡脂的能力,但品种间存在差异,‘翠玉’脂质体中的脂滴密集,而‘翠冠’中脂滴稀少。研究还表明,‘翠冠’的果锈形成期主要在果实发育中后期;水分是诱发果锈形成的主要外因。3、以‘秋荣’ב初夏绿’的杂交后代群体为试材,通过64对AFLP标记引物在亲本和分离群体中的筛选和验证,获得与梨果实皮色相关基因连锁的标记2个,即E-AAG/M-CAG和E-ACT/M-CTT,前者在74%的非纯绿材料中扩增出目标带,在80%的纯绿皮材料中表现为缺失带型;在89%的非纯褐材料中扩增出了目标带,后者在77%的纯褐材料中表现为缺失带型。4、选取苹果3种类型的8个基因(液泡质子泵焦磷酸水解酶基因、液泡质子泵三磷酸腺苷酶A亚基基因、生长素受体基因、脱落酸受体基因、乙烯受体基因、果重基因、抗病相关基因),分别在起始密码子上游区、终止密码子下游区、外显子区和内含子区设计引物,分别对苹果和砂梨的基因组DNA进行PCR扩增。结果显示,除了抗病相关基因,其余的7个基因均有引物在砂梨基因组DNA中扩增出特异条带。与基因其它区域扩增产物相比,起始密码子上游区扩增产物在不同砂梨材料间多态性较丰富,外显子和内含子区扩增产物在不同砂梨材料间的保守性更高。外显子区扩增产物测序结果表明:砂梨和苹果在该区对应基因片段具有89.6%-97.5%的核苷酸序列同源性。应用同源克隆方法从砂梨(Pyrus pyrifolia)中获得4个长度分别为821bp,874bp,972bp和914bp木质素合成调控因子MYB基因的启动子序列,GenBank登录号分别为JF900710、JF900709、JF900707和JF900708。生物信息学预测发现,这些序列具有典型的启动子序列特征。各启动子序列在果皮褐与绿的砂梨品种间的等位变异分析发现,PpMYBx2启动子区的一个SNP (A/G)位点与砂梨果皮褐、绿色性状间存在相关性。本研究为进一步开展砂梨MYB基因的表达分析、遗传定位,以及探明砂梨果实木质素形成的分子机制奠定了基础。