石榴籽粒硬度是石榴品质的重要组成,石榴籽粒的软硬直接影响着口感和可食率。软籽石榴具有籽软可食的特点,目前在市面上更受欢迎。因此,研究石榴籽粒的硬度的产生机理具有重要的价值。为了探讨石榴籽粒硬度与石榴籽粒种皮总木质素含量之间的相关性以及木质素合成途径中相关基因表达。试验以‘红玉石籽’、‘白玉石籽’、‘粉皮’、‘会理软籽’、‘蒙自甜石榴’和‘突尼斯软籽’六个不同品种石榴籽粒,以及‘粉皮’的叶、茎、花、果皮和籽粒的五个组织为试材。利用质构仪测定了不同品种的石榴籽粒硬度；运用巯基乙酸法测定不同品种和整个发育周期中不同时期的石榴籽粒种皮总木质素含量：通过RACE技术和EST库克隆了石榴籽粒中与木质素合成的相关酶基因；最后通过Real-time PCR分析克隆获得的基因在不同品种、不同组织和不同发育时期的相对表达量。试验获得的主要结果如下：l、成熟的石榴果实籽粒的测定硬度与口感硬度基本一致。在六个品种中,籽粒硬度与籽粒种皮中总木质素含量存在正相关性,相关系数为0.9224。随着果实发育,石榴籽粒种皮中总木质素含量均呈上升趋势,最终趋于稳定。2、克隆了石榴籽粒中4CL的全长基因,生物信息学分析表明,Pg4CL基因的全长cDNA为2121bp,其中包含5’非编码区168 bp,3’非编码区318 bp和开放阅读框1635 bp,编码一个含有545个氨基酸的蛋白质,其实密码子为ATG,终止密码子为TAA。Pg4CL基因登记Genebank,登陆号分别为AFU90743.1。通过NCBI进行同源性比对,Pg4CL与葡萄的4CL基因相似性最高达到了92.83%,其次依次为甜橙和毛果杨,相似性分别为92.62%和92.07%3、克隆了石榴籽粒中CAD的全长基因,生物信息学分析表明,PgCAD基因的全长cDNA为1226 bp,其中包含5’非编码区51 bp,3’非编码区194 bp和开放阅读框981 bp,编码一个含有327个氨基酸的蛋白质,其实密码子为ATG,终止密码子为TGA。 PgCAD基因全长序列登记Genebank,登陆号为AFU90744.1。通过NCBI进行同源性比对,PgCAD与玫瑰的CAD基因相似性最高达到了93.46%,其次依次为毛果杨和青梅,相似性分别为93.49%和92.87%。4、在不同品种的石榴籽粒中,Pg4CL、PgCAD、PgC4H和PgCCoAOMT四个基因的均有表达,‘突尼斯软籽’的四个基因的表达量相对都比较高,其他几个品种的相对表达量与籽粒种皮总木质素含量的存在正相关。5、在石榴的不同组织中,木质素合成相关酶基因的表达量存在组织间差异。Pg4CL基因在皮中表达量最高,其次为叶和茎,在花和籽中的表达量较低；PgCAD基因在籽中表达量最高,其次是花,在叶片和果皮中不表达；PgC4H基因在叶中表达量最高,其次依次为皮和花,表达量在籽和茎中的表达量较低；PgCCoAOMT基因的相对表达量则是在花中较高,其次为叶和茎,而在皮和籽粒中表达量较低。6、在盛花后的不同时期,4CL、CAD、CCoAOMT和C4H基因均有表达,基因的表达呈现先上升后下降的趋势,上述各基因的相对表达量出现高峰的时期不尽相同,CCoAOMT基因和C4H基因的相对表达量的高峰为盛花后的第45天,而4CL基因和CAD基因的相对表达量的高峰为盛花后的第60天。