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本研究以超量表达脐橙蜡质相关转录因子基因CsSHN1的转基因拟南芥及野生型拟南芥为材料,运用气相色谱质谱联用技术比较分析两种拟南芥不同器官中蜡质与角质总量与组成成分的差异,分析CsSHN1转录因子调控植物蜡质合成的功能。同时,对两种拟南芥茎、叶、花器官进行转录组测序,筛选可能由于超量表达CsSHN1而引起上调和下调的蜡质合成和运输基因,从而筛选CsSHN1转录因子调控的下游蜡质基因。然后,用实时定量PCR（RT-qPCR）技术对转录组测序结果进行验证。同时克隆“纽荷尔脐橙”和“赣脐3号”CsSHN1基因启动子序列,并使用PLACE启动子在线分析程序分析CsSHN1基因启动子序列功能元件,构建CsSHN1启动子活性检测表达载体,然后转化拟南芥,获得纯合转基因植株后,GUS组织化学染色检测启动子活性,为寻找CsSHN1启动子核心元件,进一步探索与CsSHN1启动子互作的上游调控基因奠定基础。主要研究成果如下:1.GC-MS分析结果显示,在超量表达CsSHN1的转基因拟南芥茎中,蜡质与角质总量都显著高于野生型拟南芥,蜡质组分中的饱和脂肪酸、烷烃、醛、初级醇、固醇类含量也显著高于野生型拟南芥。而不饱和脂肪酸、三萜类化合物含量在两种拟南芥中差异不显著。转基因拟南芥的角质组分中只有直链双羧酸含量显著高于野生型拟南芥。转基因拟南芥叶中的蜡质与角质总量也都显著高于量野生型拟南芥。转基因拟南芥叶蜡质组分中的脂肪酸、烷烃、固醇类物质含量与角质组分中直链脂肪酸、末位羟基直链脂肪酸和直链双羧酸含量均显著高于野生型拟南芥。2.基于Illumina HiSeq X-ten高通量测序平台测序结果如下:（1）野生型拟南芥茎中（WTS）所得Reads条数平均为50253016,花中（WTF）所得Reads条数平均为50476328,叶中（WTL）所得Reads条数平均为53789488;超量表达CsSHN1的转基因拟南芥茎中（MTS）所得Reads条数平均为50725828,花中（MTF）所得Reads条数平均为54490794,叶中（MTL）所得Reads条数平均为51860240。（2）所有样品中共鉴定到差异表达基因4634个。其中在WTS-VS-MTS比较组中,共检测到差异基因2302个,其中上调基因1514个,下调基因788个;在WTF-VS-MTF比较组中,共检测到差异基因591个,其中上调基因343个,下调基因248个;在WTL-VS-MTL比较组中,共检测到差异基因1741个,其中上调基因1251个,下调基因490个。（3）差异表达基因GO功能富集分析结果显示,所有差异表达基因均被富集到细胞组分、分子功能和生物学过程三大条目中。其中以核（nucleus）、质膜（plasma membrane）、胞外区（extracellular region）、序列特异性DNA结合转录因子活性（sequence-specific DNA binding transcription factor activity）、以DNA为模板的转录调控（regulation of transcription,DNA-templated）等条目富集到的基因数最多,分别占总数的34.2%,16.7%,15.0%,14.2%和11.0%。（4）差异表达基因KEGG通路富集分析结果显示:在WTS-VS-MTS比较组间富集到106条差异途径,其中花青素合成途径（Anthocyanin biosynthesis）富集最显著;在WTF-VS-MTF比较组间富集到63条差异途径,其中光合作用—天线蛋白途径（Photosynthesis-antenna proteins）富集最显著;在WTL-VS-MTL比较组间富集到100条差异途径,其中角质、软木脂和蜡质生物合成途径（Cutin,suberine and wax biosynthesis）富集最显著。（5）在WTS-VS-MTS比较组间,筛选到7条与蜡质合成与转运相关的差异途径,分别是角质、软木脂、蜡质合成途径、萜类骨架化合物合成途径、脂肪酸延伸途径、脂肪酸代谢途径、脂肪酸合成途径、ABC转运途径、类倍半萜烯和三萜类合成途径。这些途径中含有49个蜡质相关差异表达基因,其中44个为上调基因,5个为下调基因;在WTF-VS-MTF比较组间,筛选到5条与蜡质合成与转运相关的差异途径,分别是角质、软木脂、蜡质合成途径、萜类骨架化合物合成途径、脂肪酸合成途径、脂肪酸延伸途径、脂肪酸代谢途径。这些途径中含有16个蜡质相关差异表达基因,其中10个为上调基因,6个为下调基因;在WTL-VS-MTL比较组间,筛选到7条与蜡质合成与转运相关的差异途径,分别是角质、软木脂、蜡质合成途径、ABC转运途径、脂肪酸合成途径、类倍半萜烯三萜类物质生物合成途径、脂肪酸延伸途径,萜类骨架化合物合成途径、脂肪酸代谢途径,这些途径中含有36个蜡质相关差异表达基因,其中28个为上调基因,8个为下调基因。3.根据转录组测序结果,随机筛选了21个蜡质相关差异表达基因进行RT-qPCR验证,验证结果表明21个基因中,上调表达的有16个基因,下调表达的有5个基因,与转录组测序的结果相一致,表明测序结果的可靠性较高。4.结合GC-MS结果、转录组测序结果以及RT-qPCR验证结果分析并筛选出CER1、CER4、KCS家族基因、FAR家族基因、LACS家族基因、ABCB家族基因、LUP家族基因等基因可能是CsSHN1转录因子下游调控蜡质合成的候选基因。5.从“纽荷尔脐橙”以及“赣脐3号”中克隆出了CsSHN1基因启动子序列,发现两者序列完全一致。使用PLACE启动子在线分析程序分析CsSHN1基因启动子序列上的功能元件,发现该序列含有光响应相关元件、植物激素响应的相关元件、非生物和生物胁迫响应元件等顺式元件,说明CsSHN1可能与柑橘逆境胁迫响应有关。6.构建了CsSHN1启动子活性检测表达载体,然后转化拟南芥,获得了纯合转基因植株。GUS组织化学染色检测启动子活性的结果显示,CsSHN1启动子转基因拟南芥叶,茎中均显现蓝色,但是染色较浅,而在花中显现明显的蓝色,说明CsSHN1基因启动子能够诱导下游基因GUS的表达,具有诱导活性,且在花中活性最高。