随着社会发展和人们生活水平的逐渐提高,消费者对特色农产品品质的要求也越来越高,香芋南瓜因具有浓郁的香味特征,深受广大消费者的喜爱。因此,开展香芋南瓜香味性状的分子机理研究,对于调控香芋南瓜的香味和培育香芋南瓜新品种都具有重要的意义。本文以香芋南瓜312及非香芋南瓜18292的叶片为材料,基于气相色谱与质谱联用（GC-MS）技术获得挥发性化合物,利用主成分分析（PCA）和偏最小二乘回归分析（PLS-DA）分析差异化合物。通过简单重复序列标记（SSR）分析其遗传背景,并进行转录组测序分析,获得差异表达基因,筛选出香味性状形成的相关候选基因。同时,以一种香芋南瓜（编号:44）和四种非香芋南瓜（编号:45、301、326、335）的果实为研究对象,通过电子鼻、GC-MS、气相嗅闻技术（GC-O）等手段,深入分析香芋南瓜果实挥发性化合物,并获得呈香关键物质。检测香芋南瓜果实不同采收时期及喷施外源物质的香芋南瓜叶片2-乙酰基-1-吡咯啉（2-AP）含量变化。最后,以香芋南瓜44（母本）和非香芋南瓜45（父本）为亲本杂交构建F2群体,分别以25个F2单株构建两个混池,采用DNA-BSA测序技术获得芋香味基因定位区段,并通过亲本全基因组重测序,在香味基因定位区段内开发多态性分子标记,筛选与芋香味紧密连锁的分子标记。本研究主要结果如下:1.利用GC-MS对香芋南瓜叶片的挥发性成分进行数据采集和分析。鉴定出59种共八类香气物质,其中醛类18种,醇类13种,酮类10种,烯类8种,烷类5种,酯类2种,杂环化合物2种,酚类1种。单个化合物含量最高的成分为2-己烯醛。利用PCA和PLS-DA分析发现两类材料香气物质差异明显,第一主成分（PC1）和第二主成分（PC2）的贡献率分别是68.1%和17.2%。通过分析差异化合物的重要性投影（VIP）值,得到其中贡献较高的前五种化合物为石竹烯、1-壬醇、α-松油醇、2-乙基-1-己醇和2-AP。2.利用多态性SSR标记检测,香芋南瓜312和非香芋南瓜18292具有相似的遗传背景,是进行分子机理研究的适宜材料。对南瓜叶片进行转录组分析,共获得543个差异基因,其中上调基因302个,下调基因214个。将差异基因分别注释到82条代谢通路中,富集程度最高的5条通路分别为:光合作用蛋白,苯丙烷合成,脂肪酸降解,抗坏血酸和醛糖酸代谢,脂肪酸代谢。3.电子鼻技术可以从整体香味水平上区分香芋南瓜和非香芋南瓜资源。利用GC-MS技术分析香芋南瓜果实的香气化合物,对所得数据进行PCA分析,PC1和PC2的贡献率分别为27.87%和21.02%,说明不同资源之间的挥发性物质存在差异。不同南瓜资源之间共鉴定出25个可被定性的差异化合物。其中,香芋南瓜44与四种非香芋南瓜存在两个差异化合物,分别为1-己醇和2-AP。4.采用GC-O技术对南瓜果实香气物质进行研究,鉴别出4种具有最高稀释因子的香味特征化合物,其中,与南瓜芋香味性状指标变化具有显著相关性的挥发性物质为2-AP。5.在南瓜果实中,第5 d样品2-AP含量最高为,但从35 d开始,该物质含量降低显著。对香芋南瓜叶片喷施外源物质:氯化锌处理（三个浓度:50、100、150 mg/kg）及混合处理:α-酮戊二酸5 mmol/L+r-氨基丁酸4 mmol/L+6-BA 15 mg/L+乙烯利5mmol/L。处理7 d后高浓度氯化锌处理的2-AP含量显著低于对照,14 d混合处理的2-AP含量显著高于对照,21 d各处理均无显著变化。6.以南瓜材料44和45杂交得到的F2代单株材料构建混池,对其进行DNA-BSA测序。共获得22.39 Gbp数据量,基于欧式距离（Euclidean Distance,ED）关联算法,获得1个与芋香味性状相关的侯选区域,定位到中国南瓜第10条染色体上,总长度为2.35 Mb,关联区域内共注释到基因508个,其中亲本间存在非同义突变基因115个,移码突变基因20个。7.根据两亲本全基因组重测序获得的插入-缺失多态性（In Del）标记位点设计引物,筛选出其中1个条带清晰、稳定的引物,用于芋香味资源鉴定。结果表明不同类型的中国南瓜资源香味表型与引物PCR扩增结果一致。对芋香味性状育种改良材料进行PCR扩增,结果显示,改良材料分为纯合的具有芋香味性状单株和杂合的不具备芋香味单株。结合各个改良材料的表型可见,上述In Del标记可以高效、准确地筛选到具备芋香味性状单株,提高芋香味性状改良的效率。