谷子去壳后为小米。类胡萝卜素使小米呈黄色,是小米重要营养物质之一。然而小米贮藏过程中类胡萝卜素降解导致的褪色现象,严重影响小米及其加工产品的营养与商品价值。我们前期研究已证明LOX与小米贮藏过程中褪色特性具有相关性,且推测SiLOX4基因编码的脂肪氧化酶可能在小米褪色过程中发挥主要作用。本研究进一步深入探索了SiLOX4基因的功能以及其调控小米褪色的具体分子机制,以期可为应用分子育种手段培育高品质耐储藏谷子品种提供理论基础。主要研究结果如下:（1）储藏期褪色代表性谷子品种筛选本研究在储藏期定期对200份中国谷子核心种质资源小米的米色及总类胡萝卜素含量进行了测定,发现不同品种小米其储藏褪色特性存在很大差异。从中筛选出6份褪色差异显著的代表性谷子品种为试验材料,其中褪色快的谷子品种为羽根泽、济谷11、9806-1,褪色慢的谷子品种为苞米混子、吃喝谷、沁黄2号。（2）代表性谷子品种小米储藏期间米色及总类胡萝卜素含量变化经过200 d的储藏,小米的黄色度b*值下降最大的是济谷11,最小的是沁黄2号;小米总类胡萝卜素降解最快的是羽根泽,降解最慢的是沁黄2号。相关性分析结果表明,小米在储藏过程中的米色变化与总类胡萝卜素含量变化呈现显著正相关,即小米褪色快的品种其总类胡萝卜素降解也快。（3）SiLOX4基因单倍型分析为了进一步探究SiLOX4基因与小米褪色的关系,我们将小米储藏期间的米色b*值变化值与谷子重测序数据进行SiLOX4基因单倍型关联分析。结果表明,具有Hap6单倍型的谷子品种小米米色变化值显著低于具有Hap2单倍型的谷子品种,推测Hap2和Hap6是造成小米褪色快慢不同的主要单倍型。（4）SiLOX4基因表达模式分析利用qRT-PCR对SiLOX4基因在褪色快慢不同品种谷子籽粒发育的不同时期（灌浆中期,灌浆末期）的表达模式进行分析,结果表明,在褪色快的谷子品种中,SiLOX4基因的表达量随着籽粒的成熟显著提高,而在褪色慢的谷子品种中,SiLOX4基因的表达量随着籽粒的成熟却急剧降低,尤其是在苞米混子和吃喝谷2个品种灌浆末期籽粒中几乎检测不到SiLOX4基因的表达。这个结果也与我们前期结果一致,再次证明了SiLOX4基因是调控小米褪色的关键基因,它在小米储藏过程中的类胡萝卜素降解反应中发挥了主要作用。（5）SiLOX4启动子分析为了进一步解析SiLOX4参与调控小米褪色的分子机制,对从代表性谷子品种中克隆获得的SiLOX4基因的启动子序列进行比对分析,发现苞米混子、羽根泽和沁黄2号的测序结果完全一致。9806-1有2处位点发生突变,吃喝谷有6处位点发生突变。同时分析了代表性谷子品种SiLOX4基因的启动子顺式作用元件,发现吃喝谷和9806-1与其他谷子品种相比存在显著差异,推测启动子序列上的这些变异可能会对SiLOX4基因的表达产生影响。（6）SiLOX4基因序列比对分析SiLOX4基因序列比对分析结果表明,在6个品种间一共存在26处碱基突变,其中有16处属于编码区突变,10处属于非编码区突变。进一步对比分析了这6个谷子品种SiLOX4基因编码的氨基酸序列,结果表明,在编码区突变中存在8处非同义突变,其中苞米混子有1处突变,济谷11有5处突变,9806-1有2处突变,这些氨基酸序列的差异可能与不同谷子品种小米褪色的差异性密切相关。（7）谷子茎尖遗传转化将构建好的pTCK303-LOX4载体通过电击转化法导入农杆菌EHA105感受态细胞中,通过农杆菌介导法转化谷子茎尖外植体,将在含有潮霉素的筛选培养基上成活的谷子幼苗转入生根培养基中,长势健壮的植株移到土里,待其长到三叶期时提取其基因组总DNA,进行PCR鉴定,最终得到3株转基因谷子。