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番茄红素是类胡萝卜素生物合成中的一个中间产物,通过类异戊二烯代谢途径合成。西瓜不同品种之间番茄红素的含量差异很大,并且不同瓤色西瓜番茄红素含量也不相同。番茄红素整个合成过程中涉及到的酶主要有八氢番茄红素合成酶(Psy)、八氢番茄红素脱氢酶(Pds)、ξ-胡萝卜素脱氢酶、番茄红素环化酶(Lcyb)等。番茄红素的含量不仅与基因型有关,并且在西瓜整个发育过程中受到多个酶的调控。因此了解西瓜整个发育过程中番茄红素的积累以及相关酶基因的表达特性对于提高西瓜番茄红素的含量有着非常重要的意义。本试验以西瓜品系LSW-177(红瓤)和“Cream of Saskatchewan"(白瓤)为材料,优化了高效液相色谱法(HPLC)测定番茄红素条件,测定了两品种从坐果到过熟期7个不同时间点的西瓜果肉中番茄红素含量,利用荧光定量PCR测定了相应时期相关酶基因(Psy、 Pds、Zds、Lcyb)的表达量变化,明确了西瓜番茄红素积累关键酶基因,同时,比对了两品种间Lcyb基因的序列差异,最终为采取有效的技术手段,提高西瓜番茄红素含量奠定基础。本试验得到以下主要结论：1、优化了高效液相色谱法(HPLC)测定番茄红素条件：选用甲醇-乙腈-二氯甲烷(2：5：3)为流动相；流速为1.0ml/min；检测波长472nm；柱温为室温；进样量为10μl。所用试剂及超纯水用前均经过0.2μm滤膜过滤,并超声波清洗30min。2、红瓤西瓜在授粉后16天,番茄红素开始逐渐积累,在果实转色期(授粉后24天)番茄红素迅速积累,到成熟期(授粉后40天)达到峰值,随后下降。而在白瓤西瓜的整个发育过程中都没有检测到番茄红素的积累。3、四种相关酶基因(Psy、Pds、Zds、Lcyb)表达量在两品种间有差异。番茄红素积累与Psy基因表达呈显著正相关,与Lcyb基因表达呈显著负相关。结合Psy基因和Lcyb基因在两品种间的表达差异,特别是果肉转色期的差异分析,推测Psy基因和Lcyb基因是西瓜形成番茄红素的关键基因。4、两品种间番茄红素环化酶Lcyb基因比对结果表明两品种间有3个SNP位点,有两个蛋白发生变化。