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凤梨草莓是蔷薇科草莓属多年生草本植物,其营养价值极高,富含丰富的维生素C、花青素等,极受市场欢迎。凤梨草莓以体大、颜色鲜艳著称,但香味较淡。五叶草莓是一种具有较强的抗病性和抗寒性野生草莓,其果实有红色和白色两种。五叶草莓的红果果实香味较淡,而白果果实香味浓郁。本论文以五叶草莓为材料,通过转录组测序、定量PCR、RNAi干涉等手段对五叶草莓色素及香味合成的相关基因表达调控进行了分析,利用GC-MS等技术手段对五叶草莓红白果的香味物质进行了分析,以期为草莓新品种的选育提供理论基础。本文结果如下:1.五叶草莓红白果之间显著差异表达基因有2271个,其中在红果中显著上调的基因有1164个,下调的基因有1107个,这些差异基因大部分集中在植物的次级代谢通路上。色素合成途径共发现33个差异表达基因,其中显著差异表达的共有15个,在红果中显著上调的基因有CHI,DFR,ANS1,UFGT,bHLH94;显著下调的基因有 F3H,ANS2,ANR,MYB28,bHLH18。2.比较了微波萃取、超声萃取、室温浸提三种常用的色素萃取方法,发现微波萃取相比超声萃取、室温浸提,虽然效率更高,但在一定条件下,会导致色素的降解,其中,影响色素降解最大的因素为萃取温度,其次为萃取时间。虽然在高温长时间萃取条件下,色素会有所降解,但对萃取物的抗氧化能力却没有影响。为真实的体现草莓果实中色素的情况,采用室温浸提提取草莓色素,并对萃取溶剂、萃取剂浓度、酸浓度、萃取时间、料液比等萃取条件进行了优化,最优条件为:萃取剂为75%甲醇+1%盐酸;料液比为1:6(m/v);萃取时间40小时;在该条件下,草莓色素的萃取得率为:13.78±2.40mg/100gFW。3.对五叶草莓红白果实发育过程中色素含量及色素合成相关基因表达的相关关系进行了分析,发现果实发育过程中,结构基因CHS、CHI、F3H、DFR、ANS、UFGT及转录因子MYB10均随色素的增加而增加,而F3’H随黄酮含量增加而增加,统计分析发现,在五叶草莓红果果实发育期间,花青苷含量与CHS、CHI、DFR和MYB10的表达呈现显著相关,而F3H、F3’H和ANS的表达与色素的相关性不显著。类黄酮含量与F3’H基因表达显著相关。在五叶白草莓发育期间,没有基因表达与色素及类黄酮含量呈现显著相关性。4.克隆了色素合成途径中的关键基因DFR的序列,DFR的cDNA序列长1050 bp,编码349个氨基酸,分子量为38.992 kDa,等电点为6.2,进化树分析发现FpDFR同其它草莓物种接近,DFR的二级结构主要由β-折叠构成,然后是α-螺旋和无规则卷曲。DFR基因的gDNA长度为2080bp,由五个内含子分开,同森林草莓(Fvesca)有95%的同源性,对9个红果及9个白果的DFR的gDNA序列进行了 SNPs分析,共发现27个SNPs,其中70.4%位于内含子,29.6%位于外显子,在外显子中,12.5%的SNPs为无义突变,其它为同义突变,这其中,一个无义突变SNP同红果颜色表现为极显著相关性,另外两个同义突变SNPs同白果颜色特征表现为显著相关性。5.构建了MYB1 的干扰载体,将其转入农杆菌,侵染草莓红果果实,RNAi干扰实验显示MYB10基因表达在干扰之后下降46%,对应的是CHS、DFR、ANS、UFGT等结构基因的表达显著下调,其中DFR下调极显著;除这些下调基因外,还发现CHI、F3H和F3’H表达在干扰红果中上调。色素测定发现,干扰后的果实色素含量下降26.5%,下降显著,但类黄酮含量却没有发生显著变化。6.五叶草莓(Fpentaphylla)果实中共确定103种挥发性物质,而在栽培草毒(F×ananassa)中发现71种挥发性物质,五叶草莓白果果实中最主要的香味成分为4-甲氧基-2,5二甲基-3(2H)呋喃酮(DMF),2-甲基丁酸,2-己烯醛,(E)-乙酸-2-己烯-1-醇酯,己醛。五叶草莓红果果实中主要香味成分为反式2-己烯醛,5-甲基-1-己醇,(E)-乙酸-2-己烯-1-醇酯,2-己烯醇,DMF。栽培草莓主要成分为丁酸乙酯,2-己烯醛,2,5-二羟基苯乙酮,2-甲基丁酸,己酸乙酯。另外,环丙烷在成熟的草莓白果果实中含量达到4.66%,这是首次报道该物质出现在草莓果实中。香味物质分析发现,五叶白果果实的香味远远强于五叶红果和栽培草莓,五叶白果中香味物质为DMF。