包瓜是一种加工型的甜瓜品种,瓜肉生涩熟酸,不宜生食,是专门制作酱菜的优良菜瓜品种。包瓜被制成酱培包瓜后口感清脆,远销国内外,是淮北地区的地方特色蔬菜,提高包瓜的品质,扩大包瓜的产业链,可以为淮北地区蔬菜产业的发展提供重要支撑。果实硬度是影响包瓜加工口感的重要因素之一,但至今为止有关包瓜的研究较少。本研究对包瓜果实不同发育时期生理生化指标进行测定,并通过授粉后14天和28天果实的转录组比较,筛选了果实硬度调控的关键基因,并对控制果实硬度的基因进行了不同发育时期表达分析,确定包瓜果实硬度调控基因并进行基因克隆。主要研究结果如下:1、包瓜果实发育过程中单果重呈现S型增长,果肉厚度随着果实的生长不断增加,到授粉后28天趋于稳定。果实纵横径日增长量分别为5.96 mm和4.55 mm,至成熟期纵横径可达171.5 mm和131.03 mm,在发育初期果形指数为1.85,至成熟期下降至1.31。干物质含量由0天时的6.72%逐渐下降至21天时的3.9%,随后又逐渐上升为4.53%。而含水量则是在21天时含量最高,为96.1%。在果实整个发育过程中葡萄糖、果糖含量无明显积累,蔗糖含量在成熟期达到1.46 mg·g-1FW,可溶性总糖含量在授粉后7～14天快速积累,后期无明显积累,成熟期可溶性总糖含量达到24.96 mg·g-1FW。授粉后28天可溶性固形物含量最低,仅为3.3%。维生素C的含量至授粉后28天含量达到峰值,为29.25 mg/100 g。至完全成熟总酸含量平均为1.49%。果肉组织石蜡切片观察发现,果肉组织在未成熟期,细胞较小,排列整齐致密,随着果实的成熟,细胞逐渐变大,至成熟期细胞排列较为疏松。包瓜果实硬度呈现先上升后下降趋势,授粉后14天硬度达到最高值,为55.78 N·cm-2。随着果实的成熟,硬度下降显著（P<0.05）,至授粉后35天,硬度降至35.44 N·cm-2。2、根据前期显微观察和硬度测定结果,取包瓜授粉后14天和28天的果实进行转录组测序并对差异表达基因进行分析。结果显示授粉后28天果实的基因表达与授粉后14天果实相比,差异表达基因共有3337个,上调基因1113个,下调基因2224个。功能分析表明差异表达基因主要参与淀粉和蔗糖代谢、二萜类生物合成、植物激素信号转导等代谢通路。3、从转录组测序数据中筛选得到了控制硬度的4个β-半乳糖苷酶基因（CmGAL1～4）,利用qRT-PCR方法进一步研究了这4个CmGALs基因在包瓜不同发育过程中的表达情况。结果显示,CmGAL1表达量先上调后下调,授粉后21天时表达量最高;CmGAL2基因的表达量先逐渐升高,在21天时急剧下降,28天时表达量为14天的1.2倍;而CmGAL3和CmGAL4的表达量在授粉后14天时最高,果实发育到28天时表达量降低。因此,我们推测CmGAL1可能是调控包瓜果实硬度的关键基因。对CmGAL1基因在根、茎、叶和花中表达量进行了检测,结果显示CmGAL1在花中相对表达量较高,为茎中表达量的52.4倍。4、以包瓜cDNA为模板,利用高保真酶对CmGAL1基因编码区进行了扩增,经测序分析CmGAL1基因编码区长度为2172 bp,与参考基因组注释结果一致。构建了CmGAL1及其同源基因编码氨基酸序列的进化树,进化树分析显示CmGAL1与甜瓜和黄瓜同源性较高,分别为99.86%和99.65%,与其他物种的亲缘关系也都在75%以上,表明GAL基因在进化上保守。亚细胞定位显示CmGAL1蛋白在细胞膜和细胞质表达,表明CmGAL1蛋白可能是在这两种细胞结构中发挥作用。