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黄肉桃(Prunus persica L.)中含有丰富的类胡萝卜素,对人体具有重要的保健作用,因此研究桃白/黄肉的变异机理可以为培育高类胡萝卜素含量的品种奠定理论基础。本研究以‘中油桃9号’及其黄肉突变体为试材,采用高效液相色谱法(HPLC)和分光光度法比较了两个材料的类胡萝卜素差异,通过实时荧光定量PCR法比较了类胡萝卜素合成相关的基因表达差异,明确了黄肉芽变的发生可能与类胡萝卜素剪接加双氧酶基因(CCD4)有关,克隆和分析了果肉CCD4基因的cDNA序列,并利用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)比较了果肉的挥发性香气化合物成分差异,同时也对其他器官中的类胡萝卜素代谢和基因时空表达进行了分析。结果如下:1.幼果期时‘中油桃9号’和突变体果肉中的类胡萝卜素成分和含量都很接近;果实成熟时,突变体的类胡萝卜素总量为‘中油桃9号’的8倍,以紫黄质、9-顺式-紫黄质、β-胡萝卜素和玉米黄质为主,‘中油桃9号’仅含有少量的玉米黄质和β-胡萝卜素。2.随着果实的发育,‘中油桃9号’的类胡萝卜素剪接加双氧酶基因4(CCD4)呈极明显的上调表达,导致类胡萝卜素的大量降解,而在突变体中的表达一直处于较低水平,因此认为CCD4基因的表达差异可能是导致两者果肉中类胡萝卜素含量显著差异的关键原因。3.CCD4基因的克隆和序列分析表明:‘中油桃9号’含有等位基因W1和y2,而黄肉突变体的基因型为y1和y2,W1和y1等位基因的差异在于微卫星序列重复数不同。CCD4基因的微卫星序列重复数的差异可能与类胡萝卜素在桃果实中的积累有关。4.其他器官的类胡萝卜素差异分析表明:在萼筒中,突变体的类胡萝卜素总量约为‘中油桃9号’的6倍,β-胡萝卜素含量约为‘中油桃9号’的20倍。在花瓣中,两个材料的类胡萝卜素总含量无显著差异,但成分存在较大差异。在叶片中,幼果期时两个材料的类胡萝卜素总量无显著差异,果实成熟后,突变体显著高于‘中油桃9号’。在新梢皮层中,两个材料的类胡萝卜素总量均呈缓慢上升的趋势,果实成熟之后,突变体显著高于‘中油桃9号’。5.基因的时空表达分析表明:在萼筒中,突变体的类胡萝卜素含量远高于‘中油桃9号’的主要原因可能是合成类胡萝卜素的基因发挥了主要作用,而不是降解类胡萝卜素基因的作用。在叶片中,类胡萝卜的积累对基因的表达可能有反馈抑制作用;果实采收后,‘中油桃9号’叶片与突变体间类胡萝卜素差异的主要原因可能与CCD4基因的表达差异有关。在花瓣和新梢皮层中,类胡萝卜素的代谢调控受多种因素的影响。6.挥发性香气物质的分析表明:在幼果期,‘中油桃9号’和突变体果实的香气成分均以反-2-己烯醛、苯甲醛和正己醛为主。果实成熟时,‘中油桃9号’以2-己烯醛(61.14%)、正己醛(23.57%)和反-2-己烯醛(6.84%)为主,黄肉突变体以反-2-己烯醛(70.96%)和正己醛(18.83%)为主。