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荔枝（Litchi chinensisSonn.）为无患子科（Sapindaceae）荔枝属（Litchi）常绿果树，在我国南方亚热带地区广泛栽培。荔枝属于非呼吸跃变型果实，生长发育大致需要70-120天，可主要划分为以果皮、种皮生长为主及以假种皮、胚生长为主的两个时期。近年来，脱落酸（Abscisic acid，ABA）在跃变型及非跃变型果实的生长发育及成熟衰老过程的重要作用逐渐被人们所探知，高等植物组织中内源 ABA的含量一直处于动态平衡的状态中，是其生物合成、分解及活化再生等因素共同作用的结果，在此过程中相关基因的表达水平和酶活性起着关键作用。本研究利用同源比对获得荔枝中NCED、CYP707A、BG家族候选基因，分析其基因与推导蛋白序列特征，并将基因表达趋势与果实发育过程ABA含量变化结合研究，得到‘妃子笑’荔枝果实内调控ABA生物合成、分解及活化再生的关键酶基因，并通过病毒诱导基因沉默及基因瞬时表达验证实验进一步探究LcNCED对于ABA生物合成的调控作用，可得到以下主要结果：
1、果实发育过程中ABA含量测定结果显示，果皮内ABA含量在盛花后（Days After Flowering，DAF）20d出现峰值后开始下降，在DAF40 d时有稍许回升，后继续下降，于DAF60 d时重新升高；果肉内ABA含量一直随着果实发育进程的推进而逐渐增加，在DAF55 d达到顶峰，随后下降；种子内ABA含量在DAF20 d、40 d、60 d出现明显的峰值。
2、从荔枝基因组库中初筛得到8个ABA代谢关键酶基因的候选基因，包括3个LcNCEDs、4个LcCYP707As、1个LcBGs。
3、根据生物信息学分析结果，LcNCEDs编码氨基酸个数分别为598、596、601，亚细胞定位预测均具有叶绿体转运肽而不含信号肽，定位于叶绿体上，均包含跨膜螺旋结构，推测为跨膜蛋白，进化树分析显示LcNCEDs与其他物种NCED高度同源，证明所筛选LcNCEDs为NCED家族成员。LcCYP707As编码氨基酸个数分别为466、434、443、471，保守结构域预测显示均为P450超基因家族成员，信号肽预测LcCYP7071、LcCYP7074含有信号肽，定位于分泌通路，LcCYP7071、LcCYP7073、LcCYP7074具有跨膜螺旋结构，推测为跨膜蛋白，进化树上LcCYP707s与其他物种CYP707A相聚在一起，证明筛选到荔枝中CYP707A家族基因。LcBG1编码502个氨基酸，具有BG蛋白特有高度保守的BGl B区域，含有信号肽，定位于分泌通路，含有跨膜螺旋结构，推测为跨膜蛋白，进化树分析显示与其他物种BG高度同源。
4、基因表达分析可看出：LcNCEDs、LcCYP707As、LcBGs在发育阶段中的表达趋势不尽相同。LcNCEDs的表达模式中，LcNCED1在种子发育前期即DAF10 d有表达峰值，在果肉及种子发育的后期，LcNCED3表达高峰与ABA含量高峰呈现一致性，推测LcNCED1在’妃子笑‘荔枝果实发育的前期，LcNCED3在发育的后期调控ABA的合成进而影响果实的发育，其中LcNCED3起主要调控作用，LcNCED1起协同调控的作用。LcCYP707As的表达模式中，果肉内ABA含量在发育期内呈现逐渐上升趋势，LcCYP707A1的表达在逐渐下降，在种子的ABA含量呈现峰值的DAF15 d、DAF40 d、DAF60 d，LcCYP707A1的表达保持着低水平，故推测LcCYP707A1为‘妃子笑’荔枝果实内ABA分解代谢的关键酶基因。LcBGs的表达模式中，LcBG1的表达趋势与果肉中ABA的含量变化趋势相一致，推测其在转录水平上也参与了ABA含量水平的调控。
5、构建了LcNCED病毒诱导沉默载体（pTRV2-LcNCED）并以浸花的方式导入荔枝果实中。结果表明，‘下番枝’、‘霞浦荔’荔枝呈现果实变小，着色推迟的表型，果实内LcNCEDs表达显著下调，ABA含量也随之下降。该实验从反向验证了LcNCED在ABA合成中的调控作用。
6、构建了LcNCEDs瞬时表达载体（pEAQ-HT-LcNCEDs）并采用农杆菌介导的方式导入到烟草叶片中。q-PCR结果显示，在试验组烟草叶片中，LcNCEDs表达均有大幅度上调，而仅有在 LcNCED3 表达大幅度提升的情况下，ABA 含量才随之提高。该实验从正向探究了LcNCED3在ABA生物合成中的关键作用。
1、果实发育过程中ABA含量测定结果显示，果皮内ABA含量在盛花后（Days After Flowering，DAF）20d出现峰值后开始下降，在DAF40 d时有稍许回升，后继续下降，于DAF60 d时重新升高；果肉内ABA含量一直随着果实发育进程的推进而逐渐增加，在DAF55 d达到顶峰，随后下降；种子内ABA含量在DAF20 d、40 d、60 d出现明显的峰值。
2、从荔枝基因组库中初筛得到8个ABA代谢关键酶基因的候选基因，包括3个LcNCEDs、4个LcCYP707As、1个LcBGs。
3、根据生物信息学分析结果，LcNCEDs编码氨基酸个数分别为598、596、601，亚细胞定位预测均具有叶绿体转运肽而不含信号肽，定位于叶绿体上，均包含跨膜螺旋结构，推测为跨膜蛋白，进化树分析显示LcNCEDs与其他物种NCED高度同源，证明所筛选LcNCEDs为NCED家族成员。LcCYP707As编码氨基酸个数分别为466、434、443、471，保守结构域预测显示均为P450超基因家族成员，信号肽预测LcCYP7071、LcCYP7074含有信号肽，定位于分泌通路，LcCYP7071、LcCYP7073、LcCYP7074具有跨膜螺旋结构，推测为跨膜蛋白，进化树上LcCYP707s与其他物种CYP707A相聚在一起，证明筛选到荔枝中CYP707A家族基因。LcBG1编码502个氨基酸，具有BG蛋白特有高度保守的BGl B区域，含有信号肽，定位于分泌通路，含有跨膜螺旋结构，推测为跨膜蛋白，进化树分析显示与其他物种BG高度同源。
4、基因表达分析可看出：LcNCEDs、LcCYP707As、LcBGs在发育阶段中的表达趋势不尽相同。LcNCEDs的表达模式中，LcNCED1在种子发育前期即DAF10 d有表达峰值，在果肉及种子发育的后期，LcNCED3表达高峰与ABA含量高峰呈现一致性，推测LcNCED1在’妃子笑‘荔枝果实发育的前期，LcNCED3在发育的后期调控ABA的合成进而影响果实的发育，其中LcNCED3起主要调控作用，LcNCED1起协同调控的作用。LcCYP707As的表达模式中，果肉内ABA含量在发育期内呈现逐渐上升趋势，LcCYP707A1的表达在逐渐下降，在种子的ABA含量呈现峰值的DAF15 d、DAF40 d、DAF60 d，LcCYP707A1的表达保持着低水平，故推测LcCYP707A1为‘妃子笑’荔枝果实内ABA分解代谢的关键酶基因。LcBGs的表达模式中，LcBG1的表达趋势与果肉中ABA的含量变化趋势相一致，推测其在转录水平上也参与了ABA含量水平的调控。
5、构建了LcNCED病毒诱导沉默载体（pTRV2-LcNCED）并以浸花的方式导入荔枝果实中。结果表明，‘下番枝’、‘霞浦荔’荔枝呈现果实变小，着色推迟的表型，果实内LcNCEDs表达显著下调，ABA含量也随之下降。该实验从反向验证了LcNCED在ABA合成中的调控作用。
6、构建了LcNCEDs瞬时表达载体（pEAQ-HT-LcNCEDs）并采用农杆菌介导的方式导入到烟草叶片中。q-PCR结果显示，在试验组烟草叶片中，LcNCEDs表达均有大幅度上调，而仅有在 LcNCED3 表达大幅度提升的情况下，ABA 含量才随之提高。该实验从正向探究了LcNCED3在ABA生物合成中的关键作用。