2011CB100600-重要园艺作物果实品质形成机理与调控

年度 研究内容 预期目标 转基因验证重要基因在果实品质形明晰果实品质关键基因的生物学功成中的功能，分析关键转录因子对果能，阐明关键基因和调控因子对果实实品质的调控机制，测定果实品质组品质的调控机制；了解果实采后品质分的合成、转运及贮存稳定的因子。的动态规律、环境应答、主要蛋白和第 三 年 分离果实品质关键基因的调控元件关键基因。补充及丰富柑橘、苹果主及其调控机制；从转录谱、蛋白质谱要品质组分的测定；探明果实主要品和代谢组谱不同层面研究环境因子质性状的遗传规律，获得2-3个重要和外源物质对果实品质的调控机制；品质性状的主效QTLs；开发分子标继续测定果实品质性状组分和含量；记1000个；明确1-2个育性和体细果实品质性状的遗传力分析与QTL胞胚发生相关基因的功能；发表SCI定位；果实品质的分子标记的继续开论文10-12篇。 发；果实研究群体的创建和完善。 分析果实品质的关键结构基因和调揭示调控果实品质形成、积累、保持控基因的时空表达、环境响应，研究的关键基因的作用机制，确定调控因其互作机制和调控机理；通过转基因子对果实品质影响路径，明确影响果第 探索调控果实品质的调控 物学功能；四 措施；研究果实品质组分积累与保持 的关键调控位点及作用机制；继续开年 展果实品质性状组分和含量的鉴定；研究分析关键基因和转录因子的生实品质组分的合成、转运及贮存主要因子，阐明其生物学功能。完善果实品质的环境调控措施，了解其调控机制。进一步补充果实品质数据库；完成苹果或柑橘高密度遗传图谱的构高密度遗传图谱的构建，开发柑橘建；发掘调控果实品质关键基因8-10SNP等分子标记。 个；发表SCI论文10-12篇，申请专利1-2项。

年度 研究内容 预期目标 利用各种组学数据绘制果实品质组明确调控果实品质形成与保持的关分的形成、保持和调控的网络模式键基因的功能及其分子调控途径；阐图；通过番茄模式果实明确关键基因明环境因子对果实品质形成、保持的第 五 年 和调控因子在果实品质形成与保持调控机理；建立并完善果实品质基础中的作用机制；完善果实品质基础数数据公共库。开发品质主效QTLs的据库；果实品质主效QTL精细定位；分子标签或紧密连锁的分子标记2-3补充完善实验；综合整理实验结果，个；申请专利1-2项；获得果实优质撰写结题报告。 新品系3-5个；发表高质量学术论文10-15篇，申请技术专利2-3项。项目结题及下一步工作计划。

一、研究内容

以柑橘、苹果、番茄为代表的重要园艺作物为研究对象。主要基于以下考虑，第一、产业重要性方面，它们代表了我国产值最大的水果和蔬菜作物；第二、生物学特性上，苹果和番茄为呼吸跃变型果实，柑橘为非呼吸跃变型果实，覆盖了两大特征类型的水果；第三、柑橘和苹果是多年生果树，分别为常绿型和落叶型，番茄为一年生草本蔬菜植物，且是生物学模式植物和果实研究模式材料。

本研究将以柑橘和苹果为主要对象，番茄作为果实研究的模式材料，对果实品质的色、香、味、营养等构成要素，从果实品质的形成机理、品质的保持与调控机制、以及优异种质发掘与创制等三个层面进行系统的研究；以期发现果实类胡萝卜素和花青苷等色素合成的关键节点、呈色稳定机理与调控途径，明确果实发育过程中糖类、有机酸、芳香物质的合成、代谢与转运的分子基础及果实风味形成和调控机理，解析果实维生素C和类黄酮等多酚类物质的合成关键基因和关键节点及其调控元件和调控途径；探明光、温等微环境信号因子对果实色泽、风味、营养品质形成以及对采后这些品质的保持的影响和调控机制。具体如下：

1．果实色泽形成机理与调控，重点围绕两大色素—类胡萝卜素和花色苷的代谢和积累机理，以及环境因子信号对其作用机制开展研究。

2．果实风味物质形成机理与调控，重点围绕果实风味物质—糖、有机酸，以及芳香物质的运输、代谢、积累及其调控机制进行研究。

3．果实功能性物质形成机理与调控，重点围绕果实营养功能性成分—维生素C、多酚类化合物（含黄酮类）等功能性成分合成与累积的分子机理与调控机制开展研究。

4．果实采后品质保持与调控机制，围绕果实采后品质（糖、酸、维生素）变化规律及调控机理开展研究。

5．果实品质基础数据及遗传规律，测定柑橘和苹果不同种质的品质组分，建立果实品质性状代谢组谱，构建品质组分基础数据库，研究果实糖、酸及色泽遗传规律。

6．果实优质性状的种质创新，发掘和创新优异种质资源，创制果实品质资源纯合株系和研究群体，提高种质创新的效率，并通过细胞工程与分子技术创新种质，进行优质果实品质的遗传改良。