花色素苷是园艺作物的主要色素,可以保护植物光合作用并免受紫外光伤害,对一系列的人类疾病具有显著的预防和保健功能,因此花色素苷相关研究受到研究者的广泛关注。国内外对植物花色素苷的种类、化学结构、呈色机制、生物合成途径,关键酶基因的克隆与表达,影响花色素苷的内外因子等的研究已十分详尽,但对花色素苷降解规律的研究非常罕见。花色素苷降解在植物花、叶片与果蔬的颜色调控中发挥重要的作用,探讨花色素苷降解规律及其调控机制具有重要的理论和实践意义。本论文从鸳鸯茉莉（Brunfelsia calycina）中分离纯化出一种糖苷酶,经蛋白质序列测定确定其为β-木糖苷酶,并克隆出编码该蛋白的基因序列,系统分析了该酶的酶学性质及在鸳鸯茉莉花色素苷降解中的作用;以蓝光诱导后花色素苷大量积累的拟南芥（Arabidopsis thaliana）为材料,基于转录组和代谢组分析花色素苷降解关键基因和代谢产物,并通过缺失突变体进一步解析相关基因在花色素苷降解中的作用。主要研究结果如下:（1）β-木糖苷酶蛋白提取纯化、基因克隆与酶学性质分析,以及在鸳鸯茉莉花色素苷降解中的作用。以鸳鸯茉莉花瓣为材料,从褪色阶段鸳鸯茉莉花瓣中分离纯化出一种糖苷酶,通过质谱鉴定确定该酶为β-木糖苷酶（EC3.2.1.37）。该酶酶学性质分析发现其最适温度是40℃,最适p H值为5.0,最适底物是p NPGa和p NPX;将经过纯化的酶与天然底物反应,通过HPLC和GC/MS技术阐明该酶能使花色素苷糖苷键断裂,导致花色素苷含量降低并释放木糖以及半乳糖,提出鸳鸯茉莉中β-木糖苷酶（Bc Xyl）可以催化花色素苷发生水解反应;根据氨基酸序列运用3’与5’race技术克隆Bc Xyl基因编码区全长,生物信息学分析显示其与已报道的花色素苷降解相关的糖苷酶有较高相似性。q PCR结果显示Bc Xyl与能降解花色素苷的Bc Prx01基因同时在花瓣褪色时显著上调表达,且都定位于液泡中;另外,在鸳鸯茉莉花苞与红色烟草叶片中瞬时表达Bc Xyl均发现了一定程度的花色素苷降解现象。（2）基于转录组RNAseq测序分析拟南芥中降解花色素苷相关的基因以及相应突变体功能验证。对拟南芥幼苗进行蓝光处理诱导其花色素苷大量合成后,利用RNAseq测序筛选花色素苷降解期间显著上调表达的漆酶和糖苷酶等基因,q PCR验证结果与转录组测序结果基本一致;通过观察bxl1、bxl6、bglu5、bglu15、bglu17、bglu18和bglu44缺失突变体表型,其中发现xyl6、bglu18、bglu44三种突变体在花色素苷降解过程中的下降速率均低于野生型拟南芥,说明这三种基因有可能在拟南芥花色素苷降解过程中起作用。（3）基于代谢组测序分析拟南芥中幼苗花色素苷降解期间代谢物的变化。对拟南芥幼苗进行蓝光处理诱导其花色素苷大量合成后,采用广泛靶向代谢组技术分析拟南芥花色素苷降解期间代谢物变化;发现花色素类代谢物中的矢车菊素（Cyanidin）类化合物可能是拟南芥花色素苷的重要组成部分,其中矢车菊素-3-O-丙二酰己糖苷（Cyanidin-3-O-malonylhexoside）,矢车菊素-O-乙酰基己糖苷（CyanidinO-acetylhexoside）,矢车菊素-O-己糖基-O-己糖基-O-己糖苷（Cyanidin-O-hexosyl-Ohexosyl-O-hexoside）以及矢车菊素3-O-葡萄糖苷（Cyanidin-3-O-glucoside）等化合物的糖苷键在糖苷酶作用下断裂导致从而使花色素苷发生降解。进一步结合RNAseq结果,筛选与关键代谢产物密切相关的基因,其中发现,Glycosyl hydrolase superfamily protein（AT4G16260）,Peroxidase 52（AT5G05340）,Peroxidase 54（AT5G06730）,Peroxidase 15（AT2G18150）与Peroxidase 37（AT4G08770）这六个基因可能与矢车菊素-3-O-丙二酰己糖苷（Cyanidin-3-O-malonylhexoside）的代谢有密切关联;Peroxidase 37（AT4G08770）可能与矢车菊素-O-乙酰基己糖苷（Cyanidin-Oacetylhexoside）的代谢有密切关联,进一步从代谢物和转录组结合的角度去阐释拟南芥花色素苷降解的机制。