抗坏血酸(AsA),也就是维生素C(Vc),作为一种小分子抗氧化物质,其在植物组织中是广泛存在的,它在植物生长发育的各个阶段都起着重要作用,能够清除体内的自由基,对细胞分裂进行调控,还能够促进细胞抵抗逆境等,同时,维生素C还能够保持人体的健康,所以,很多人都比较关注植物中AsA的含量,也是农产品品质质量评价的指标之一。本试验以AsA含量丰富且差异显著的三个草莓栽培品种‘章姬’(Fragaria×ananassa cv. Akihime)、‘红颜’(Fragaria× ananassa cv. Benihoppe)、‘小白’(Fragaria×ananassa. var.’Benihoppe’)为材料,研究AsA-GSH循环途径中5个相关酶基因家族(MDHARs, GRs, AOs, DHARs,APXs)不同亚型成员的表达规律,从分子水平和生理水平两个方面分析,最终确定了影响AsA含量的关健酶,同时对基因在植物体内的功能、其表达模式进行研究,能够促进对AsA在植物体内的积累代谢机制的了解,进而能够促进植物抵抗环境胁迫能力的增强、植物体内AsA含量积累的研究。另外,本研究还利用生物信息学手段对这15个基因及其编码的蛋白质进行了结构分析和功能预测。主要得到了以下研究结果：1.通过对GenBank上已登录的拟南芥、桃、梨、梅花、苹果、葡萄、菠菜等植物中MDHARs, GRs, AOs, DHARs, APXs的基因序列进行比对,将保守区与森林草莓基因组(http://www.rosaceae.org/)序列进行比对,得到AsA-GSH循环途径中5个相关酶基因家族(MDHARs, GRs, AOs, DHARs, APXs)的15个不同亚型成员。2.DHAR的表达水平和反应活性明显高于MDHARR,尤其是在果实发育后期；而在草莓等植物叶片中的规律则与之相反。结合前人的研究推测DHAR主要在非光合组织中起作用,而MDHAR则主要在光合组织中发挥作用,非光合组织中MDHAR对AsA的积累作用不及DHAR。3.草莓AsA主要在果实发育后期进行积累,研究表明,‘章姬’中AsA含量与APX、MDHAR、DHAR酶活性成极显著正相关。而‘红颜’中AsA含量却与APX酶活性成极显著负相关,但与MDHAR、DHAR、GR酶活性成极显著正相关；‘小白’中AsA含量与DHAR、GR酶活性成极显著正相关。由实验结果可知,三个品种的草莓AsA含量均与DHAR酶成极显著正相关,说明DHAR酶在草莓AsA积累中起着关键作用。4.高AsA含量的‘红颜’草莓与其他两个草莓品种相比,主要差异在于‘红颜’的DHAR基因有着相对较高的表达量,而APX的表达量却相对较低,其中DHAR1和APX2、APX3的相对表达差异最为显著。且APX2与刺梨APX的同源性达到了95%, DHAR1与刺梨DHAR的相似性达到了93%,暗示着草莓与刺梨AsA积累中某些基因调控模式极为相似,主导高含量AsA的有效积累。因此,DHAR1和APX2、APX3可能是决定草莓中AsA含量的关键酶基因。