红肉蜜柚果实积累番茄红素和β-胡萝卜素生理与分子机制初探

番茄红素和β-胡萝卜素是重要的类胡萝卜素代谢中间产物，具有多种生物学功能。红肉蜜柚是我国大面积推广柚类品种－琯溪蜜柚的芽变系，不仅保持了亲本原有的优良栽培经济性状，且果肉因大量积累番茄红素和β-胡萝卜素而呈红色，成熟期更是提早了20-25天，具有较高的推广应用价值。本项目拟通过比较分析突变体及其亲本琯溪蜜柚果肉中类胡萝卜素组成与含量差异；分离番茄红素与β-胡萝卜素代谢途径上下游相关基因、比较其序列及表达模式差异，分离表达存在差异基因的启动子；调查分析外部环境条件对红肉蜜柚果实呈色的影响，阐明红肉蜜柚突变体果肉积累番茄红素与β-胡萝卜素的生理与分子机制，分离具有我国自主知识产权的优良功能基因，从而为通过生物技术手段改善园艺植物的食用品质和观赏品质，加快我国现有品种成熟期结构、品质结构调整优化具有重要的意义。

类胡萝卜素是自然界广泛存在的一类天然色素，具有十分重要的生物学功能。1998年，研究人员在琯溪蜜柚种植园中发现一株优良芽变，其果肉因积累番茄红素和β-胡萝卜素而呈现红色，成熟期也提早20-25d，命名为红肉蜜柚。本项目分析了红肉蜜柚主要组成色素是番茄红素，含量为4.248±0.184 μg/g.FW，盛花期后3－4个月是番茄红素积累的关键时期；红肉蜜柚与琯溪蜜柚番茄红素合成代谢上下游相关基因序列差异不大，PSY基因和BCH基因是红肉蜜柚积累番茄红素的关键限速酶基因，LYCB和LYCE基因的表达模式改变也对红肉蜜柚果实呈色起到一定的调控作用；外部环境条件对红蜜柚果实色素积累起到十分重要的影响。此外，对红肉蜜柚和琯溪蜜柚成熟采摘期果实汁胞基因芯片分析，得到部分数据，相关结果仍在分析中。