类黄酮是植物次生代谢途径中主要的多酚类化合物，不仅为植物与微生物间的信号物质、植物着色物质以及植物防御素，而且对人类健康具有重要作用。苹果是温带地区生产最广泛、经济效益最高的果树作物之一，是人类摄取类黄酮化合物的重要饮食来源。苹果果实中含有人体容易吸收的较高比例的游离多酚及类黄酮化合物，在清除氧自由基、预防癌细胞病变以及预防心脑血管疾病等方面均具有良好的效用。长期以来，由于对产量和外观的过分追求，果实多酚、类黄酮含量等一些优良性状在苹果育种的历史长河中逐渐被忽视。中国具有丰富的苹果种质资源，是世界上最大的苹果生产与消费国，但有近70%的生产品种是类黄酮含量较低的红富士品种。因此，有效利用新疆红肉苹果等富含类黄酮的野生苹果种质资源，构建杂种分离群体，探讨其性状遗传与类黄酮代谢机理，对培育易着色、营养保健价值大的高类黄酮苹果，拓宽栽培品种的遗传基础以及提升人类健康水平都具有重要意义。本研究以新疆红肉苹果与栽培苹果的杂交F1代群体为试材，从基因型及类黄酮组分分析、转录组测序分析、基因挖掘与功能验证等方面开展研究，主要结果如下：　　1.根据新疆红肉苹果中R6∶MdMYB10的启动子序列，克隆并鉴定了新疆红肉苹果杂交F1代群体中红绿表型植株的R6∶MdMYB10基因型。结果表明，群体中的红肉苹果表型是由R6:MdMYB10基因所控制的显性性状。所选的6株普通红色单株中，均能检测到一条497bp的条带和一条396bp的条带，表明它们是R6R1杂合型。在6株普通绿色单株中，却只能检测到一条396bp的条带，表明它们均是R1R1纯合型。此外，发现了3株紫红色突变单株，只能检测到一条497bp的条带，表明它们是R6R6纯合型。　　2.利用超高效液相色谱/四极飞行时间质谱（UPLC-ESI-TOF/MS）测定了三种不同基因型苹果的类黄酮组分及含量。结果表明，总共有85种类黄酮被检测出来，包括6种花青苷、9种黄烷醇、4种原花青素、47种黄酮醇、10种二氢查耳酮和9种黄烷酮类物质。在紫红1号（R6R6）中的黄酮醇含量显著高于红脆1号（R6R1）和白脆1号（R1R1），且有9种黄酮醇类物质是紫红1号果实中所特有的。荧光定量结果显示，结构基因CHS、CHI、DFR、F3H以及ANS在紫红1号和红脆1号中的表达量显著高于白脆1号。MdMYB10基因在紫红1号中表达量最高，其次是红脆1号，在白脆1号中表达量最低。LAR的表达量在紫红1号中最高，在白脆1号中最低，而ANR的表达量在三种基因型苹果中没有显著差异。黄酮醇合成途径的关键酶基因FLS的表达量在紫红1号中表达量最高。紫红1号（CSR6R6）的花青苷、黄酮醇和黄烷醇的生物合成能力同步增强，而且从其杂交二代群体中能够选育出基因型为R6R1、果肉全红的株系。因此，紫红1号（CSR6R6）是高类黄酮苹果优异种质。　　3.对新疆红肉苹果F1杂交群体中的红绿性状差异的植株进行了RNA-seq分析。通过差异表达分析，共筛选了114个显著差异表达基因，其中有88个基因在红肉株系中显著上调表达，26个显著下调表达。对差异表达基因进行GO功能富集分析，结果表明上调的基因被分为68个不同的GO功能类别，下调基因被分成32个不同的GO功能类别。在红肉株系88个上调表达的基因中，共有30个基因（34.1%）参与了植物的次生代谢途径，包括22个与类黄酮合成相关的基因，16个与花青苷合成相关的基因。此外，挑选了包括与类黄酮合成相关基因在内的30个显著差异表达基因进行了荧光定量验证。结果表明，所选基因确实在红肉苹果和绿肉苹果中有显著的差异表达。　　4.分别克隆了两个可能参与类黄酮合成的MYB12和MYB22基因。进化树分析表明，MYB12属于第五亚组，MYB22属于第七亚组。测定MYB12和MYB22在不同果实中的表达量及其与原花青素和黄酮醇含量的相关性分析。结果表明，MYB22与果实中的黄酮醇含量密切相关，相关系数为0.79；MYB12与果实中的原花青素密切相关，相关系数为0.68。　　5.从花后45天开始，分6次采集了三种不同基因型苹果的发育期果实，并分析了MYB12和MYB22在各个发育时期的相对表达量及其与原花青素和黄酮醇合成途径中的关键酶基因LAR、ANR、FLS的关系。结果表明，MYB12的表达模式与LAR较为一致，而与ANR并无显著关系。MYB22的表达模式与FLS较为一致。此外，分别采集三种不同基因型苹果的花、果皮、果肉、叶片，分析了MYB12和MYB22在苹果各个不同器官中的相对表达量。结果表明，MYB12在苹果果皮及果肉中的表达模式与LAR较为一致，而黄酮醇合成途径的关键结构基因FLS的表达量在三种基因型苹果果皮中并没有显著差异，但在果肉中的表达模式则与MYB22相一致。　　6.通过酵母双杂交实验、双分子荧光互补实验、Pull-down实验以及免疫共沉淀实验分别从体内和体外验证了MYB12与MdbHLH3和MdbHLH33蛋白的互作关系。结果表明，MYB12能够与MdbHLH3和MdbHLH33互作形成蛋白复合体。而MYB22不能与MdbHLH3和MdbHLH33蛋白互作形成蛋白复合体。通过酵母单杂交实验及LUC荧光报告实验验证了MYB12和MYB22与原花青素及黄酮醇结构基因启动子的结合。结果表明，MYB12能够与UFGT、ANS、ANR以及LAR的启动子结合，而MYB22能够与UFGT以及FLS的启动子结合。当与bHLH33共同转化苹果原生质体时，MYB12能够显著促进LAR启动子的活性。而MYB22能显著促进FLS启动子的活性。　　7.对MYB12及MYB22进行转基因功能验证。结果表明，在王林愈伤中过表达MYB12能够促进其原花青素的积累并促进下游CHI和LAR结构基因的表达；而在红肉愈伤中过表达MYB22能够促进其类黄酮合成，但降低了花青苷的积累。FLS基因的表达量随着MYB22的过表达而显著提高。在AtTT2拟南芥突变体中过表达MYB12能够促进突变体中原花青素的积累；DMACA染色表明过表达MYB12的AtTT2突变体种子及幼苗能够被DMACA染色从而弥补AtTT2突变体的原花青素缺陷表型。而在AtMYB12/111/11拟南芥三突变体中过表达MYB22能够促进黄酮醇积累；DPBA染色结果表明，过表达MYB22的三突变体幼苗被DPBA染色后在紫外激发光下能显黄色，表明有黄酮醇的积累，弥补了拟南芥三突变体的黄酮醇缺陷表型。