抗坏血酸（Ascorbic acid,抗坏血酸）,又名维生素C（Vitamin C,Vc）,在植物细胞中它是经六碳糖的衍生而合成。苹果（Malus）叶片中光合碳水化合物主要以山梨醇和蔗糖的形式存在。为探明山梨醇/蔗糖合成与苹果叶片抗坏血酸含量的关系,本论文首先以山梨醇和蔗糖合成受抑制的转基因“绿袖”苹果为材料,研究了其叶片中抗坏血酸含量及其合成代谢的变化,并利用农杆菌介导法将表达与转基因苹果中抗坏血酸含量相关的GPP基因转入拟南芥和苹果,进一步分析了GPP过表达对抗坏血酸及糖含量的影响。主要结果如下:1.A6RP干扰的转基因苹果叶片中山梨醇降低,蔗糖含量增加了。而SPS干扰的转基因苹果叶片中蔗糖含量显著降低,山梨醇含量增加,同时这两种转基因株系中肌醇含量均显著增加。测定叶片中抗坏血酸和谷胱甘肽（GSH）含量后发现,与野生型相比,两种转基因株系中的总抗坏血酸和还原型抗坏血酸含量均显著上升,上升幅度在27%—36%,同时山梨醇合成的降低增加了苹果叶片GSH含量,而蔗糖合成抑制对GSH无明显影响。对抗坏血酸合成相关基因的定量PCR分析表明,在两种转基因苹果株系中GPP基因表达水平显著上调,APX表达显著下调,而其它抗坏血酸合成和再生相关基因表达无明显变化规律。此外,转基因苹果中抗坏血酸合成关键酶GLDH活性也显著增加,而抗坏血酸再生酶MDHAR、DHAR和GR在山梨醇合成抑制的转基因苹果中显著降低。这些结果表明,山梨醇或蔗糖合成抑制的转基因苹果中抗坏血酸含量的增加可能与GPP基因上调和肌醇含量的增加有关。2.为验证GPP表达与抗坏血酸含量及肌醇的关系,我们构建了苹果GPP过量表达植物载体,进行了野生型拟南芥及拟南芥GPP突变体vtc4转化试验,经RT＿PCR检测获得了苹果GPP异源表达的转基因株系。研究表明,苹果GPP在vtc4中的表达使转基因突变体生长的抑制得到恢复,抗坏血酸含量也恢复到了野生型水平,而苹果GPP在野生型拟南芥中的过表达使叶片抗坏血酸含量增加了30%以上。对抗坏血酸合成基因的表达分析发现,苹果GPP过量表达能增加拟南芥GME和Gal DH表达水平。同时,苹果GPP在拟南芥的过表达也降低了叶片果糖和蔗糖的含量,而对肌醇无明显影响。这些结果表明在拟南芥中苹果GPP基因能够调控抗坏血酸的合成。3.为进一步验证GPP与苹果抗坏血酸含量的关系,利用农杆菌介导法进行了‘嘎啦’苹果‘GL3’转化试验,获得GPP过表达转化株系1个,其叶片GPP表达水平增加了27倍,幼苗叶片抗坏血酸含量增加了约10.5%,同时转基因苹果叶片中GSH含量显著降低,GSH/T-GSH比率降低了约50%。过表达GPP转基因苹果株系也增加了幼苗中GGP、MDHAR与DHAR的表达水平。对GPP基因过表达苹果幼苗叶片中糖含量的测定发现,转基因株系中蔗糖与山梨醇含量下降了50%,而果糖和肌醇含量上升。以上结果研究表明,苹果叶片中GPP基因调控的抗坏血酸的合成与糖代谢有关。