木瓜作为药食同源植物,果实富含多种氨基酸、维生素和矿质元素,以及药用价值的皂甙、黄酮类、熊果酸和齐墩果酸等大量有机酸,具有抗肿瘤、保肝、降血糖、免疫调节和抗菌等多种生物活性。由于山东省木瓜品种资源收集与保护工作滞后,导致木瓜品种资源的流失。本论文尝试开展山东省木瓜品种资源收集、保存和评价工作,挖掘其药用成分合成基因资源,为木瓜育种及基因利用奠定基础。在山东省范围内收集木瓜品种资源12个,木瓜种子打破休眠研究发现300mg/LGA₃处理提高发芽率24%,而层积90天处理提高发芽率20%,两种方法均能打破胚休眠现象,有效提高木瓜种子萌发率。对木瓜品种内含物测定结果表明果实富含钾、钙和维生素C,药用成分齐墩果酸和熊果酸在品种之间含量差别较小,齐墩果酸含量约为0.29%,熊果酸含量约为0.18%。为了挖掘木瓜药用成分合成关键基因,对木瓜转录组进行了Illumina Hi Seq2000高通量测序。生物信息学分析找到次生代谢生物合成相关的2980个Uni Genes。35个Unigenes与齐墩果酸合成前体物质β-amyrin合成相关,其中16个Unigenes与催化2,3-氧化鲨烯合成β-amyrin相关,19个与介导β-amyrin氧化相关。克隆了Csβ-AS基因,组织表达分析表明该基因在茎、叶和果中均有表达,在果实中表达量最高。该基因原核表达出66KDa的蛋白质,具有翻译蛋白质功能;异源转化拟南芥后,转基因植株生长正常,定量分析表明该基因的表达量显著提高。论文通过山东省木瓜品种资源调查、收集和评价,开展了资源保存的配套繁育技术研究,并对不同品种之间内含物含量进行了比较,获得了次生代谢相关基因信息。对Csβ-AS基因的组织特异表达模式、原核表达和异源转化拟南芥进行了基因资源利用的尝试。这些研究结果为山东省木瓜品种资源保护与创新利用提供了基础。