柚(Citrus maxima (Burm.) Merr.)是芸香科柑橘属植物,柚果实深受消费者欢迎,具有较高的食用品质,但粒化现象严重影响了其商品价值。本研究以‘红肉蜜柚’为实验材料,利用RT-PCR和RACE技术克隆木质素生物合成代谢途径关键基因,采用qRT-PCR技术监测这些基因在柚果实发育期间不同部位的相对表达量,探讨木质素与汁胞粒化的关系。主要研究结果如下：1、使用同源克隆技术从‘蜜柚’汁胞克隆得到11条木质素合成相关基因,其中得到全长的基因2条,分别是cmC4H和cm4CL;得到ORF的基因有5条,分别是mCCoAOMT1、 cmCCR、cmC3H、cmF5H和cmCAD1;得到基因部分片段有4条,分别是cmPAL、cmHCT、 cmCCoAOMT2和cmCAD2。从‘蜜柚’叶片中克隆得到cmCOMT的部分序列。12条基因的具体信息如下：②cmPAL基因片段长1318bp,编码436个氨基酸。经Blast比对发现cmPAL氨基酸序列与柠檬、蓖麻、五倍子、木薯、毛果杨和可可的PAL基因相似度达到91%以上。预测cmPAL属于跨膜蛋白,定位于胞外的可能性较大。②mC4H基因全长1650bp,其中开放阅读框1518bp,编码519个氨基酸。经Blast比对发现,其氨基酸序列与甜橙、橄榄、红花油茶、毛果杨和树棉同源性超过84%。预测cmC4H属于跨膜蛋白,定位内质网(膜)的可能性较大。③m4CL基因全长1390bp,其中含开放阅读框1041bp,编码384个氨基酸。经Blast比对发现,cm4CL氨基酸序列与甜橙、可可、钻天杨、毛果杨和毛白杨同源性超过78%。预测cm4CL属于跨膜蛋白,定位于质膜的可能性较大。④mHCT基因片段长1018bp,编码334个氨基酸。经Blast比对发现,cmHCT氨基酸序列与黑杨、毛白杨、红麻和陆地棉同源性超过84%。预测cmHCT定位于质膜的可能性较大。⑤cmC3H基因开放阅读框长1527bp,编码508个氨基酸。经Blast比对发现,cmC3H氨基酸序列与芸香、毛白杨、柠条锦鸡儿和黑杨同源性超过87%。预测cmC3H属于跨膜蛋白,定位于质膜的可能性较大。⑥cmCCoAOMT有两个成员,cmCCoAOMT1片段长947bp,其中开放阅读框长744bp编码247个氨基酸；cmCCoAOMT2长729bp,编码192个氨基酸。经Blast比对发现cmCCoAOMT的氨基酸序列与枇杷、白梨、陆地棉、亮叶桦和龙眼同源性超过91%。预测cmCCoAOMT1定位于胞外的可能性较大,cmCCoAOMT2定位于内质网(膜)的可能性较大,均属于跨膜蛋白。⑦mCCR基因片段长1224bp,开放阅读框长1020bp,编码339个氨基酸。经Blast比对发现cmCCR的氨基酸序列与陆地棉、越桔、甜椒、毛果杨和黑杨同源性超过86%。预测cmCCR属于跨膜蛋白,定位于内质网(膜)的可能性较大。⑧mF5H基因开放阅读框长1545bp,编码514个氨基酸。经Blast比对发现cmF5H的氨基酸序列与陆地棉可可、毛果杨、喜树和枫香树同源性超过80%。预测cmCCR属于跨膜蛋白,定位于内质网(膜)的可能性较大。⑨mCOMT基因片段在叶片中克隆得到,而在正常汁胞中没有克隆得到其基因序列。该片段长394bp,编码130个氨基酸。经Blast比对发现,cmCOMT氨基酸序列与酸橙、陆地棉、红麻和毛白杨同源性超过82%。预测cmCOMT属于跨膜蛋白,定位于质膜的可能性较大。⑩cmCAD基因有两个成员,cmCAD1片段长1179bp,其中开放阅读框长984bp编码327个氨基酸；cmCAD2片段长554bp,编码130个氨基酸。经Blast比对发现cmCAD的氨基酸序列与毛果杨、苹果、梅和玫瑰同源性超过81%。预测cmCAD1属于跨膜蛋白,定位于内质网(膜)的可能性较大；推断cmCAD2属于跨膜蛋白,定位于胞外的可能性较大。2、以相1β-Tubulin基因为内参基因,通过荧光定量分析转录表达发现：①在柚果实发育期间,近中柱汁胞(易粒化)或粒化汁胞中的相对表达量始终大于远中柱汁胞的基因有3个分别为：cmCCR、cm4CL和cmCAD1;②最高相对表达量出现在花后211d(粒化指数最大期)的有7个基因,分别为：cmPAL、cmC4H、cmHCT、cmC3H、cmCCoAOMT1、 cmCCR和cmCADl;③mCAD2基因的相对表达量在柚果实发育期间有差异,但起伏无明显规律。cmCCoAOMT2在柚果实发育期间相对表达量微弱,且逐渐减少,推测cmCCoAOMT2基因可能与汁胞粒化无关；④没有在正常汁胞中克隆得到cmCOMT基因片段,因此推测该基因在汁胞木质素代谢途径中没有表达或者其表达具有某种特殊性。木质素合成相关基因的相对表达量与汁胞粒化发生的关系表明,木质素代谢与汁胞粒化密切相关,汁胞的木质素代谢以G型(松柏醇)木质素代谢为主要途径。