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欧李是我国特有的具有高类黄酮含量的果树资源,种质资源丰富,生态类群分布广泛,种质间类黄酮的含量及代谢物质的组成差异明显。本研究通过对不同欧李种质资源类黄酮含量和组分的测定分析,探讨不同欧李种质果实生长发育过程中类黄酮含量和组分的动态变化,利用转录组和代谢组多组学分析研究欧李果实类黄酮代谢产物的分子调控机制,并挖掘欧李果实类黄酮代谢中重要的结构基因,为欧李果实类黄酮的代谢途径和分子调控等研究奠定重要基础。主要研究结果如下:1.通过测定不同欧李种质资源主要性状发现,单果重和核重变异较大,遗传多样性丰富,可溶性固形物含量变异较小,果实形态基本为扁圆形。不同种质的类黄酮含量和抗氧化能力呈极显著差异(P<0.01),变异性大,遗传多样性丰富。同一种质的类黄酮含量在两年中的变化较小,含量相对稳定。大多数欧李种质的类黄酮含量在中等范围(9.57-15.23 mg/g FW),总体呈正态分布,为多基因控制的数量性状。在所有测定的种质中,儿茶素含量较高,且与类黄酮含量的相关性最大,可能是影响欧李果实类黄酮总量的重要组分。红皮果实较多,果皮颜色与类黄酮总量无关,但与矢车菊素-3-O-葡萄糖苷有极显著相关性(P<0.01),可能是使欧李果皮形成红色重要的物质。2.随着欧李果实的发育期,不同欧李种质类黄酮含量的变化趋势略有差异,‘农大5号’类黄酮含量呈持续下降的趋势;‘农大4号’、‘02-16’和‘DS-1’三个欧李种质幼果期至硬核期类黄酮含量先小幅上升,后呈下降趋势,到成熟期降至最低。欧李果实抗氧化能力(ABTS、FRAP、DPPH)与类黄酮含量的变化趋势基本相同。相关性分析表明:欧李果实类黄酮含量与抗氧化指标呈极显著正相关(P<0.01)。儿茶素、芦丁和槲皮素-7-O-葡萄糖在所测定的四个欧李种质果实的六个发育时期均检测到,其中儿茶素在类黄酮物质中含量最高,占比达10%左右。杨梅素和槲皮素一般仅在果实发育前期被检测出,在果实发育后期未检测到。相关性分析表明:不同欧李种质间类黄酮物质与类黄酮含量和抗氧化指标的相关性存在着一定的差别,总体来看,芦丁、儿茶素和甘草素与类黄酮含量和抗氧化指标相关性较强,槲皮素-7-O-葡萄糖苷和表儿茶素与类黄酮含量和抗氧化指标相关性较弱。矢车菊素-3-O-葡萄糖苷在‘农大4号’和‘DS-1’两个红色的欧李种质且开始着色时被检测出。3.‘农大4号’和‘农大5号’两个欧李种质中共检测出171种黄酮类化合物,其中‘农大4号’170种,‘农大5号’145种,将这些化合物分类后,可归集到异黄酮、黄酮、黄酮类、黄烷醇、黄烷酮、黄酮醇和花青素7大类。两个种质中共有38种差异代谢物,可能是两个欧李种质果实在类黄酮总量上出现差异的原因。在具体分类后,有12种差异代谢物可归集于花青素类中,这可能是使欧李果实形成不同表观特征的原因。4.通过转录组测序技术构建了‘农大4号’和‘农大5号’欧李果实数据库,各样品有效数据均达到6.08Gb,Q30碱基百分比在93.03%及以上。通过KEGG代谢途径分析,共获得涉及13个酶的51个与类黄酮合成相关的基因,做差异分析后获得了包括PAL、4CL、CHS(2个)、DFR、F3H、F3’H、LDOX和LAR的9个差异表达基因,‘农大5号’相对于‘农大4号’这9个基因均表现为下调,其中下调倍数最大的为CHS和LDOX基因。推测这两个基因可能与‘农大4号’和‘农大5号’欧李果实类黄酮含量和色泽差异存在一定的关系。5.以‘农大4号’欧李果实为材料,同源克隆了ChCHS和ChLDOX两个基因,并对其生物信息学进行分析,其中ChCHS基因编码391个氨基酸,该蛋白为不存在信号肽的稳定的亲水性蛋白。对ChCHS二级结构和三级结构预测主要由α-螺旋,延伸链,β-折叠和无规则卷须构成,以α-螺旋和无规则卷须占比较大,具有典型的CHS蛋白保守域。ChLDOX基因编码357个氨基酸,该蛋白为不存在信号肽的不稳定的亲水蛋白。对ChLDOX二级结构和三级结构预测主要由α-螺旋,延伸链,β-折叠和无规则卷须构成,以α-螺旋和无规则卷须占比较大,具有典型的LDOX蛋白保守域。6.通过分析不同欧李种质果实发育期类黄酮含量和CHS基因、LDOX基因表达量的动态变化及相关性,CHS基因的变化规律和幅度始终与类黄酮含量的变化规律和幅度保持高度一致。构建了p Bin35SRed2-CHS和p Bin35SRed2-LDOX两个基因的过表达载体,通过农杆菌介导法分别获得10株和8株阳性株系,过表达ChLDOX基因的转基因拟南芥植株叶片变为紫红色,说明ChLDOX基因是形成花色苷的关键基因,对形成红色起到了重要的作用,是欧李果实形成红色的关键基因。过表达ChCHS基因的转基因拟南芥植株叶片类黄酮最高含量为1.05 mg/g,平均含量为0.66 mg/g,与对照相比分别升高了469.24%和259.45%。ChCHS是与欧李类黄酮含量密切相关的基因,是对欧李果实类黄酮含量高低起重要作用的基因。