在梨果实生产和加工过程中，多酚氧化酶(Polyphenol oxidase，PPO)的大量存在引发了果实的迅速褐变，给果品的外观品质和加工性能带来了严重的影响，已经成为困扰我国梨果品生产和经营的主要难题之一，生产上急需对其进行性状改良。本研究以降低原产我国梨品种——鸭梨果实组织内多酚氧化酶含量为目标，围绕着多酚氧化酶基因开展了基因克隆、序列分析、反义表达载体构建以及遗传转化等一系列研究，最终获得了低多酚氧化酶活性的转基因鸭梨植株，从而为从根本上解决梨果实褐变问题、培育抗褐变梨新品种奠定了基础。所取得的主要成果如下所示：　　 1.根据多酚氧化酶基因保守序列设计一对引物，以鸭梨果实cDNA为模板扩增得到1782bp的鸭梨多酚氧化酶基因cDNA片段，并以此序列为基础RACE扩增该基因cDNA全长，得到了长度的2126bp的鸭梨多酚氧化酶基因cDNA全长序列，进一步根据得到的cDNA序列开放性读码框设计引物扩增得到鸭梨多酚氧化酶基因DNA序列，结果显示该基因cDNA序列和DNA序列碱基组成无差异，证实鸭梨多酚氧化酶基因组成上不具备内含子。　　 2.对鸭梨多酚氧化酶基因所翻译氨基酸序列进行生物信息学分析，结果表明该氨基酸序列与其它物种多酚氧化酶高度同源，且包含一个由210个氨基酸残基组成的酪氨酸酶超级家族保守结构域，具有一个酪氨酸酶CuA结合位点和一个酪氨酸CuB结合位点，证实鸭梨多酚氧化酶属酪氨酸酶超级家族成员，该酶在发挥酶促作用时需要Cu2+作为辅因子。　　 3.基于所获得的氨基酸序列对鸭梨多酚氧化酶进行蛋白空间结构预测，结果显示鸭梨多酚氧化酶应属于全α-结构的珠蛋白型α-螺旋蛋白；该蛋白的疏水性氨基酸位于分子内部，亲水性氨基酸位于分子表面，具有可溶性亲水蛋白的典型特征，不具备跨膜结构，故推测鸭梨多酚氧化酶在细胞中的定位应该位于类囊体腔中。　　 4.首次构建了鸭梨叶片再生体系，确定鸭梨最佳叶片愈伤组织诱导培养基为NN69+BA3.0mg/L+IAA0.5mg/L，再生频率和再生芽数分别为80％和1.77；最佳增殖培养基为MS+BA1.0mg/L+IBA0.5mg/L，增殖系数可达2.23；最佳继代培养基为MS+BA1.0mg/L+NAA0.5mg/L，平均苗高4.98cm；最佳生根培养基配方为1/2MS+蔗糖30g/L+IBA0.5mg/L，生根率和平均根数分别为50％和2.04。　　 5.首次构建了鸭梨多酚氧化酶基因的反义表达载体。根据所克隆到的鸭梨多酚氧化酶基因序列，选择3’端450bp序列片段，与切除Gus基因的真核表达载体pBI121反向连接后，电转仪法转化农杆菌EHA105，经酶切和PCR鉴定证实，鸭梨多酚氧化酶基因反义表达载体构建成功，并已整合到农杆菌上。　　 6.首次优化建立了鸭梨的遗传转化体系。在鸭梨叶片再生体系的基础上对影响农杆菌介导遗传转化的各方面因素进行优化，结果显示，当叶盘预培养2天，农杆菌菌液浓度OD600=0.4、侵染5min、共培养2天时出愈率和转化率最高，而愈伤组织诱导培养基中添加400μg/ml的羧苄青霉素抑制残余农杆菌效果最好。　　 7.首次获得具有反义多酚氧化酶基因的鸭梨转基因植株。应用优化的遗传转化体系对鸭梨组培苗进行多酚氧化酶基因反义表达载体的遗传转化，共获得卡那霉素抗性苗4株，经PCR鉴定证实其中1株组培苗中外源基因实现成功转化；对获得的转基因鸭梨苗进行生根和田间移栽，经Northern杂交和多酚氧化酶活性检测证实，转基因鸭梨植株体内多酚氧化酶基因转录和翻译水平均得到了明显的抑制。