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荔枝是我国南方重要的南亚热带果树，其果实色泽研究相对比较落后。我国荔枝资源丰富，色泽类型多样。本论文选择了16个不同品种(株系)的荔枝果实果皮为材料，从生理生化和分子生物学两个层面，利用比色法、色彩色差计、高效液相色谱(HPLC)、半定量RT-PCR和荧光定量PCR等技术方法和手段，研究荔枝果皮色泽组成及主要呈色色素花色素苷生物合成的分子机制。旨在为荔枝果实色泽调控及外观品质的改良提供理论依据。主要研究结果如下：
1、荔枝果皮色度角可以作为指示荔枝颜色的重要指标，16个品种(株系)的果皮色度角值所显示的颜色与肉眼观察结果一致。果皮叶绿素含量越高，色度角越大，两者呈显著正相关；果皮花色素苷含量越高，色度角越小，呈负相关；而类胡萝卜素含量与色度角没有明显相关性。表明荔枝果皮颜色主要由叶绿素和花色素苷两种色素决定。
2、利用高效液相色谱技术分离检测不同品种(株系)荔枝花色素苷组分，发现‘鸭姆笼’、‘新球蜜荔’等绿色和黄色品种(株系)和未成熟荔枝果皮中没有花色素苷的积累，而成熟的红色系荔枝果皮中一般含有2至3种花色素苷，根据前人报道和分子量大小推测依次为：花青素—3—葡萄糖苷、锦葵色素—3—乙酰葡萄糖苷和花青素—3—芸香糖苷；在红色系荔枝果皮中，三月红和‘9911’以锦葵色素—3—乙酰葡萄糖苷为主要花色素苷组分，其余的品种(株系)均以花青素—3—芸香糖苷为主要花色素苷，相对含量达90％以上。可见荔枝果皮的不同色泽主要与花色素苷的含量有关而与花色素苷的组分无关。
3、利用RT-PCR技术，克隆得到了7个荔枝果皮中花色素苷合成的结构基因片段，分别命名为Lc-Pal，Lc—chs、Lc—chi、Lc—f3h、Lc—dfr、Lc—ans，Lc—ufgt；结合RACE技术，拼接得到了Lc-Pal、Lc—chs和Lc—f3h基因的全长cDNA序列，长度分别为2444bp、1244bp和1382bp，编码氨基酸分别为723，393和363个。通过核苷酸及氨基酸序列比对分析，发现这3个基因在不同物种中有着较高的同源性，最高可达90％以上。
4、结合半定量PCR和荧光定量PCR技术，研究了7个结构基因在不同荔枝果皮中的表达情况。发现在红色系荔枝果皮中，Lc-Pal、Lc—chs、Lc—chi、Lc—f3h、Lc—dfr、Lc—ans等结构基因在果实不同阶段都有，而Lc—ufgt基因只在有花色素苷合成的红色果皮中表达，且花色素苷含量越高，其表达水平越高；在绿色系荔枝‘鸭姆笼’果皮中，除Lc—ufgt基因不表达之外，Lc—f3h、Lc—dfr、Lc—ans基因的相对表达量明显低于其它品种。这些结果表明，在红色系荔枝果皮中，花色素苷的合成主要决定于Lc—ufgt基因的表达，而在绿色品种如‘鸭姆笼’果皮中花色素苷不能合成的原因可能还与其它结构基因有关。