枇杷(Eriobotrya japonica Lindl.)是蔷薇科常绿果树,果实一般在春季成熟,正值市场鲜果淡季,因此称之为“南方早春第一佳果”。但不同类型枇杷果实品质参差不齐,白肉枇杷果肉质地鲜嫩细腻,鲜食口感好;红肉枇杷果肉质地较为粗糙、化渣性略差,但较白肉品种耐贮藏。这2种类型枇杷市场售价差异较大,经济效益悬殊,因此研究果实质地差异的形成意义重大。本研究以主栽红肉品种‘东湖早’、‘早钟6号’与白肉品种‘贵妃’、‘白梨’两类果肉质地差异较大的果实为试验材料,测定4个品种枇杷果实在不同发育阶段的细胞壁组分及相关酶活性等生理指标,初步筛选出形成不同品种枇杷果实质地差异的关键参数;参照转录组内容,探明枇杷果实细胞壁代谢相关基因,并对其进行克隆与表达分析,探讨红白果肉枇杷质地差异形成的分子机理,为枇杷果肉品质改良、栽培选育等提供理论基础。通过上述系统研究获得主要结果如下:1.以红肉枇杷‘东湖早’、‘早钟6号’与白肉枇杷‘贵妃’、‘白梨’为试验材料,测定枇杷果实不同发育阶段的硬度、CWM、细胞壁各组分含量。结果表明:不同品种枇杷果实硬度、CWM、CSP、半纤维素含量变化规律基本一致,WSP、ISP、纤维素含量变化规律则因品种而异。相关性表明,枇杷果实硬度与CWM、纤维素含量均呈极显著正相关关系,与WSP含量呈极显著负相关,与半纤维素含量呈正相关关系。谢花后115d,白肉枇杷与红肉枇杷果实硬度及细胞壁组分含量存在差异,红肉品种果实硬度、CWM、半纤维素及纤维素含量显著高于白肉品种,白肉品种WSP含量是红肉品种的1.4倍,果实成熟后期白肉品种枇杷相比红肉品种保持较高的WSP含量以及较低的CWM、半纤维及纤维素含量,这可能是导致白肉品种果实更为细腻化渣的因素。2.测定4个品种枇杷果实不同发育时期的PME、PG、Cx等细胞壁代谢相关酶活性。结果表明:不同品种枇杷果实PME、PG、Xyl活性变化规律大体一致,但同时期酶活性有差异,β-Gal、Cx变化趋势及酶活性因品种而异。本研究中,WSP含量变化主要与PME、β-Gal及PG活性相关,半纤维素及纤维素含量变化主要与Cx及Xyl活性相关。果实成熟后期(谢花后115d)白肉品种果实PG、β-Gal、Cx、Xyl活性显著高于红肉品种,但PME活性在红肉枇杷及白肉枇杷间无显著差异,表明果实成熟后期PG、β-Gal、Cx、Xyl活性的差异将造成红肉品种与白肉品种果肉质地差异的形成。3.参考枇杷转录组数据,筛选出与枇杷果实细胞壁代谢相关的10条基因,分别为PME、PL、PG、PGIP、Cx、CESA、β-Gal基因等。通过RT-PCR技术克隆得到这10条基因的开放阅读框序列,并对其进行生物信息学分析。结果表明:克隆的10个基因编码的蛋白质均为稳定型蛋白,且均表现出一定的亲水性;PME、PG、Cx、XTH基因编码的蛋白均具有1个跨膜螺旋区,CESA基因编码的蛋白质具有8个跨膜螺旋区,而PL、PGIP、β-Gal、α-Glu、Xyl这5个基因编码的蛋白质均无明显的跨膜区;PME、PG、PGIP、Cx、β-Gal、α-Glu、XTH编码的蛋白质序列均包含SP信号肽,定位与分泌途径相关,PL、CESA、Xyl编码的蛋白质定位在除了叶绿体和线粒体之外的其它细胞部位;蛋白质二级结构预测显示这10个基因编码的蛋白质均是由无规则卷曲、β转角、α螺旋、延长链四部分构成;这10个基因编码的氨基酸序列与苹果、梨、梅等蔷薇科植物的同源性较高。4.通过q RT-PCR技术测定4个品种枇杷果实不同发育期的10条细胞壁相关基因的相对表达量,结果显示不同品种枇杷果实PL、PG、Xyl、XTH基因的相对表达趋势基本一致,但表达量有所不同;PME、PGIP、Cx、CESA、β-Gal、α-Glu基因的相对表达趋势因品种而异。PME基因与枇杷果实成熟软化相关性较小,CESA、Xyl与XTH基因虽参与枇杷果实软化进程,但发挥的作用不显著;α-Glu基因在红肉品种与白肉品种果肉中差异表达,但并没有参与果实软化;随枇杷果实成熟软化,PL、PG、Cx、β-Gal基因在白肉品种表达量较高,PGIP基因在红肉品种表达量较高;综上所述,果实成熟后期,红肉枇杷和白肉枇杷质地品质差异的形成可能受到PL、PG、PGIP、Cx和β-Gal基因的联合调控。