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甜瓜(Cucumis melo L.)是世界重要的园艺作物,其果实口感香甜、香味浓郁,含丰富的类胡萝卜素,其中橙色甜瓜含大量p-胡萝卜素。p-胡萝卜素是人体必需的营养元素之一,是维生素A(视黄醇)的前体物质,能清除自由基、延缓衰老、预防心脑血管病及癌症,具有重要的保健功能和临床应用价值。本试验采用RACE技术,从甜瓜果实中克隆了类胡萝卜素合成途径的关键酶基因CmPDS的全长cDNA序列,研究了橙色甜瓜Homoken果实p-胡萝卜素积累规律。主要研究结果如下：(1)根据NCBI数据库其他作物PDS基因的保守序列设计兼并引物,采用RT-PCR技术和RACE技术从甜瓜自交系M01-3克隆到PDS基因,该基因mRNA全长1906bp,包含1个长1831bp的CDS区,编码576个氨基酸,将该基因提交GenBank数据库,登记号为KC507802,经序列比对发现该基因与其他植物PDS基因保守程度较高,推导的氨基酸序列在104-123(20)个氨基酸之间有1个跨膜区(Transmembrane region)。(2)采用qPCR做了CmPDS的表达模式分析,发现CmPDS在甜瓜根、茎、叶、花和果实中均有表达,在绿色组织叶片中的表达量最高,而根中表达量最低；随果实发育,CmPDS表达上调,自然成熟时表达量降低。(3)用高效液相色谱测定果实p-胡萝卜素的含量,发现橙色甜瓜Homoken β-胡萝卜素含量和CmPDS表达量的变化趋势相同；白色甜瓜M01-3中两者趋势相反,随果实成熟,p-胡萝卜素含量降低。(4)对p-胡萝卜素合成及分解相关酶基因的表达分析发现：橙色甜瓜中参与合成的酶基因PDS和LCY-b表达量显著高于白色甜瓜,变化趋势与β-胡萝卜素含量相似,参与分解的酶基因CCD1变化趋势与β-胡萝卜素含量相反。白色甜瓜中,随果实成熟,CCD1基因的表达上调,说明橙色甜瓜中p-胡萝卜素的合成量较大而分解较少,最终导致β-胡萝卜素的积累。(5)构建了CmPDS反义表达载体,农杆菌介导法转化甜瓜,获得组培苗。