黄肉猕猴桃品种较绿肉品种色泽鲜亮、口感佳,较红肉品种抗性强、耐储运、产量高,因而受到消费者和果农的青睐。目前市场上黄肉品种较少,还存在果肉颜色浅,在贮藏过程容易褪淡的问题。类胡萝卜素是黄肉猕猴桃的主要呈色物质,因此解析猕猴桃类胡萝卜素生物合成中关键基因的功能将为下一步进行果实品质遗传改良奠定理论基础。课题组前期发现β-隐黄质仅在更为亮黄的黄肉品种‘金实1号’猕猴桃（Actinidia chinensis var.chinensis‘Jinshi 1’）果实中检测到,未在其他黄肉品种中发现。β-胡萝卜素羟化酶基因（BCH）是催化β-隐黄质形成的关键基因,但是其分子特性和功能还没有得到充分解释。本研究从‘金实1号’猕猴桃果实中克隆获得两个β-胡萝卜素羟化酶基因（Ac BCH）,对其在类胡萝卜素代谢途径中的功能进行了验证。结果不仅丰富了植物类胡萝卜素代谢机制,还为利用基因工程定向改良猕猴桃果实品质提供了理论基础。主要获得的研究结果如下:1.采用HPLC法测定‘金实1号’猕猴桃果实发育过程中的类胡萝卜素含量,发现果实发育初期主要积累β-胡萝卜素、α-胡萝卜素、玉米黄质和叶黄素,果实发育后期,α-胡萝卜素消失,β-隐黄质积累,而在其他黄肉品种中未检测到β-隐黄质。Pearson相关性分析结果显示,Ac BCHs的相对表达量与β-隐黄质含量呈显著正相关,与β-胡萝卜素含量呈负相关。2.从‘金实1号’猕猴桃成功分离出两个BCH基因,分别命名为Ac BCH1和Ac BCH2。Ac BCH1和Ac BCH2开放阅读框分别为927 bp和918 bp,编码308和305个氨基酸,同源性达90.58%,都含有与β-胡萝卜素羟化酶活性有关的组氨酸结构域,存在26个氨基酸差异。这两个基因都呈现组成型表达特性,在叶和果中表达量较高。3.将Ac BCH1/2转化产β-胡萝卜素的酵母,在转化Ac BCH1的酵母提取液中检测到β-隐黄质,表明Ac BCH1具有β-胡萝卜素羟化酶活性;在转化Ac BCH2的酵母提取液中发现β-胡萝卜素含量明显下降,但未检测出β-隐黄质,推测Ac BCH2的β-胡萝卜素羟化酶活性较弱。4.利用VIGS技术将Ac BCH1/2瞬时沉默表达‘金实1号’猕猴桃果实,显著降低了β-隐黄质、玉米黄质和叶黄素含量,增加了β-胡萝卜素含量,表明沉默表达抑制了β-胡萝卜素向下游代谢。5.采用农杆菌介导法将Ac BCH1和Ac BCH2分别转化番茄,结果显示转基因番茄果实的番茄红素、β-胡萝卜素和总类胡萝卜素含量均显著低于野生型,叶黄素含量显著高于野生型。表明Ac BCH1/2过量表达促进了番茄红素和β-胡萝卜素向下游代谢。利用q RT-PCR分析基因表达情况,结果表明转基因番茄果实的内源类胡萝卜素生物合成基因的转录水平大多显著低于野生型。6.通过农杆菌介导将Ac BCH1和Ac BCH2分别转化‘红阳’猕猴桃,结果表明相较于非转基因猕猴桃,转基因猕猴桃叶片的β-胡萝卜素显著减少,玉米黄质和叶黄素显著增加。利用q RT-PCR分析基因表达情况,结果表明除了NCED显著上调表达,其余类胡萝卜素合成基因的表达量均显著低于野生型。7.Ac BCH1和Ac BCH2的启动子中存在许多响应光、激素和生物逆境的顺式作用元件,还存在能被MADS-box家族转录因子识别的CAr G盒基序。