果实大小是水果重要的农艺性状,不仅是衡量果实产品外观品质的一个重要指标,影响着消费者的接受度与售价,而且很大程度上影响着果树产量的高低。本研究以江津甜橙实生群体中选育出来的大果型变异品种“大果锦橙”(Citrus sinensis L.Osbeck cv.Daguo Jincheng)和小果型变异品种“长叶橙”(C.sinensis L.Osbeck cv.Changyecheng)为试材,从细胞学、生理学和分子生物学等方面对甜橙果实体积发育相关机制进行研究,研究结果可为深入认识甜橙果实体积发育的分子生理机制和分子遗传改良育种奠定基础。本文主要研究结果如下:1.对大果锦橙和长叶橙果实的发育动态研究结果显示,大果锦橙和长叶橙果实的纵、横径发育均呈双S型动态变化。花后215天果实大小基本定型;大果锦橙纵、横径均显著大于长叶橙,长叶橙的果形指数小于1,大果锦橙的果形指数大于1。利用石蜡切片法观察了两品种果实细胞分裂期的细胞数目和细胞大小,结果显示大果锦橙的细胞数量和细胞大小均显著大于长叶橙。测定果实膨大期及成熟期绝对生长速率和相对生长速率发现,大果锦橙果实的绝对生长速率和相对生长速率均大于长叶橙。2.利用高效液相色谱法对两个品种果实各发育阶段的IAA、ZT和GA3等内源激素含量进行了测定。结果表明:在果皮组织中,果实细胞分裂期大果锦橙的IAA、ZT和GA3含量均高于长叶橙,细胞膨大期大果锦橙的IAA和GA3含量高于长叶橙,ZT含量低于长叶橙;在果肉组织中,果实细胞膨大期大果锦橙中IAA含量高于长叶橙,ABA含量低于长叶橙,ZT和GA3含量两品种间无显著差异。在果实细胞分裂期和膨大期,大果锦橙中IAA/ABA和GA3/ABA比值大于长叶橙,内源激素含量的显著差异可能是造成大果锦橙果实大于长叶橙的原因之一。使用外源激素处理幼果发现,在果实细胞分裂期使用GA3和ABA涂抹幼果都能够显著增大果实的大小,在果实细胞膨大期使用GA3、IAA和ABA涂抹幼果也能增大果实的大小,其中以细胞分裂期外源激素处理对果实大小的影响更为显著。3.利用实时定量PCR测定了15个生长素合成关键基因(CsYUC)、9个脱落酸合成关键基因(CsNCED)和4个赤霉素合成关键基因(CsGAox20)在果实发育过程中的表达水平。结果显示,大果锦橙中CsYUC6和CsYUC7表达量明显高于长叶橙,且同时期大果锦橙中IAA含量高于长叶橙,说明CsYUC6和CsYUC7在果实生长素合成过程中发挥了重要作用;CsNCED3在大果锦橙果皮组织中的表达量高于长叶橙,在果肉组织中却低于长叶橙,CsNCED8在大果锦橙的果皮和果肉组织中的表达量均低于长叶橙,结合同时期两品种中的ABA含量差异可推测,CsNCED3和CsNCED8在ABA的合成过程中发挥了重要作用;CsGAox20-2在大果锦橙果实中的表达量高于长叶橙,且同时期大果锦橙中GA3的含量高于长叶橙可推测其在赤霉素合成过程中发挥了重要作用。综上所述可以推测,各激素合成关键基因可能通过调节果实中相关激素的生成从而影响了果实的发育。综上所述,果实中细胞数量和大小差异是造成大果锦橙和长叶橙间果实大小差异的细胞学基础,大果锦橙中高表达量的CsYUC6、CsYUC7、CsGAox20-2以及低表达量的CsNCED3和CsNCED8,导致大果锦橙中高含量的IAA、GA3以及较高的IAA/ABA与GA3/ABA比值,以上因素共同构成了大果锦橙果实大于长叶橙的分子基础。