甜瓜（Cucumis melo L.）是一种重要的园艺和经济作物,品种繁多,属于葫芦科甜瓜属一年蔓生的草本植物。根据本实验室前期测得的甜瓜果实转录组数据,选取了在果实中特异高表达的两个基因作为研究对象,分别为功能未知基因CmFUG1和HD-Zip转录因子家族基因CmHB4,对其进行了生物信息学分析、c DNA克隆、亚细胞定位、表达谱分析、酵母双杂交、超表达载体和编辑载体的构建及遗传转化等研究,初步验证了两个基因在果实中发挥的功能。取得的主要结果如下:（1）生物信息学分析结果显示,CmFUG1和CmHB4蛋白属于热不稳定蛋白及亲水蛋白。CmFUG1在16-17位氨基酸之间存在一个信号肽剪切位点。保守结构域分析显示CmFUG1不包含已知结构域,CmHB4包含典型的同源异型域和亮氨酸拉链域,属于HD-Zip家族成员。CmFUG1基因启动子元件分析结果显示包含脱落酸、茉莉酸、水杨酸、低温胁迫、干旱胁迫等顺式作用元件;CmHB4基因启动子元件分析结果显示包含低温胁迫、干旱胁迫、脱落酸、水杨酸等顺式作用元件。（2）构建了CmFUG1和CmHB4基因的亚细胞定位载体,农杆菌侵染烟草下表皮后,将CmHB4蛋白定位于细胞核。（3）表达谱分析显示,CmFUG1、CmHB4基因在甜瓜根、茎、叶、花中几乎不表达或表达较低。两个基因均在果实中特异高表达,表达量在生长期、成熟期、呼吸跃变期、呼吸跃变后期四个发育时期呈逐步上升趋势。（4）克隆了CmFUG1、CmHB4基因的c DNA序列,其ORF分别为336 bp和675 bp,分别编码111个和224个氨基酸,构建了CmFUG1、CmHB4基因的超表达载体和CRISPR/Cas9基因编辑载体。命名为p PZP-FUG1、p PZP-HB4、p CRI-FUG1和p CRI-HB4。（5）通过子房注射法对甜瓜进行了遗传转化,收获了CmFUG1超表达载体导入果实8颗,共1781粒T1代转化种子,平均阳性率为12.5%;收获CmFUG1编辑载体导入果实12颗,共2634粒T1代转化种子,平均阳性率为11.1%;收获CmHB4超表达载体导入果实9颗,共1926粒T1代转化种子,平均阳性率为11.1%;收获CmHB4编辑载体导入果实6颗,共1107粒T1代转化种子,平均阳性率为8.3%。每个构建物从阳性率高的T1代转化种子中选取200粒播种于日光温室,苗期采集真叶,进行PCR检测,共获得T1代CmFUG1超表达果实3颗,CmFUG1编辑果实3颗;收获CmHB4超表达果实3颗,CmHB4编辑果实2颗。（6）定量PCR结果显示,3颗CmFUG1基因超表达T1代果实中,CmFUG1的表达量分别为对照的7.0倍、4.8倍和4.2倍;3颗CmHB4基因的超表达T1代果实中,CmHB4基因的表达量为对照的3.0倍、2.6倍和2.7倍。CmFUG1基因的超表达T1果实比野生型提前成熟平均3.3天,CmHB4基因的超表达果实比野生型提前成熟平均3.6天。初步表明CmFUG1和CmHB4对果实成熟具有促进作用。（7）生物信息学分析显示,CmFUG1与MELO3C004307蛋白互作,CmHB4与MELO3C007727蛋白互作。构建了四个基因的转录自激活载体,转化酵母菌AH109后显示,只有CmHB4具有转录自激活的功能,证明CmHB4是转录因子。分别构建了CmFUG1和MELO3C004307基因的酵母双杂交诱饵载体和捕获载体,通过酵母双杂交分析,结果显示,CmFUG1蛋白可以与MELO3C004307蛋白产生互作,且二者之间存在较强的互相作用。