随着生活质量的提高，人们对果实品质的要求也越来越高。色泽品质是柑橘果实品质的一个重要方面，它对果实感观和营养品质有着重要的影响。柑橘红肉突变体‘红暗柳’橙因富含对人体健康有益的番茄红素等类胡萝卜素而呈现红色。同时，由于番茄红素具有较高的营养以及生物保健价值，其市场潜力较大。因此，研究柑橘果实红色性状形成的分子生物学机理，对选育富含番茄红素且具有市场竞争优势的柑橘品种有重要的意义。　　番茄红素β-环化酶是将线性番茄红素转化为环状β-胡萝卜素的关键酶，研究发现它在很多物种红色突变体的形成中起着重要作用。本研究以‘暗柳’甜橙（Citrus sinensis[L.] Osbeck）及其红肉突变体‘红暗柳’橙为主要研究材料，从番茄红素β-环化酶等位基因在两份材料中选择性表达和功能着手，探索红肉突变体‘红暗柳’橙相对于其野生型‘暗柳’橙高积累番茄红素的分子机理，主要研究结果如下：　　1.利用SMART5’和3’RACE的方法克隆了CsLCYb和CsCYCb基因的5’UTR和3’UTR。序列比对发现，这两个基因的5’UTR和CsLCYb基因的3’UTR在‘暗柳’橙和‘红暗柳’橙中均不存在差异，但是，CsCYCb基因的3’UTR区在野生型和突变体材料中都不是唯一的，均存在多个序列长度。　　2.对CsLCYb和CsCYCb两个基因的全长进行了克隆和序列分析。在对所测的20个序列进行比对时发现两个基因在‘暗柳’橙和‘红暗柳’橙中均存在等位基因，但等位基因在不同的品种中出现的频率有很大差异。CsLCYb等位基因间有16个碱基的差异，导致4个氨基酸的替换，这些差异的氨基酸均不位于番茄红素β-环化酶的保守功能区内；CsCYCb等位基因间存在25个碱基的差异，导致16个氨基酸的改变，且差异的氨基酸多数位于番茄红素β-环化酶的保守功能域上。　　3.为了比较不同等位基因间番茄红素β-环化酶的活性，针对上述4个等位基因分别构建了原核表达载体，并与能合成番茄红素这一底物的质粒进行共转化原核菌株，进行原核蛋白的诱导表达，结合颜色互补实验和高效液相色谱（HPLC）分析，结果证明，CsLCYb-1基因几乎能将所有的番茄红素转化为β-胡萝卜素，它的活性要高于其等位基因CsLCYb-2；而对于CsCYCb基因，CsCYCb-1的活性显著高于CsCYCb-2，且CsCYCb-2几乎不具有番茄红素β-环化酶的活性；CsCYCb与CsLCYb相比，CsCYCb-1的催化活性低于CsLCYb-1和CsLCYb-2。　　4.由于等位基因间的序列差异比较小，用一般的Real-time引物不能将其区分开。因此，设计合成了TaqMan探针分别对‘暗柳’和‘红暗柳’果实不同发育时期番茄红素β-环化酶的等位基因进行了表达分析。结果发现，无论是在‘暗柳’橙还是‘红暗柳’橙中酶活性高的CsLCYb-1表达均高于酶活性低的CsLCYb-2基因，而CsCYCb的两个等位基因在‘暗柳’橙和‘红暗柳’橙中具有不同的选择性表达趋势。在野生型‘暗柳’橙中，具有催化活性CsCYCb-1基因的表达量显著高于不具有催化活性的CsCYCb-2；然而，在突变体‘红暗柳’橙中，CsCYCb-2基因的表达量则远远高于CsCYCb-1，表明等位基因在不同品种中具有偏爱表达。　　5.为探索CsCYCb等位基因在野生型材料‘暗柳’橙和突变体‘红暗柳’橙中选择性表达的机制，利用Genome Walker的方法在‘暗柳’橙和‘红暗柳’橙中克隆了CsCYCb的启动子，比对发现该基因的启动子在两份材料中不存在差异。接下来对CsCYCb基因的3’末端在两份材料的DNA序列上进行克隆，发现CsCYCb等位基因间的3’端在‘暗柳’橙中不存在差异，但是在‘红暗柳’橙中却存在显著的差异，其中包含了11bp的正向重复，这个重复是否是反转录转座子留下来的印记，CsCYCb等位基因的选择性表达是否由其调控，尚需深入研究。