【摘要】：糖(Sugar)是植物果实生长发育过程中的重要物质基础,研究表明,果实中糖的含量及比例将直接影响到果实的风味及甜度;同时,糖也是类胡萝卜素、酸及其他营养成分和芳香物质等合成的基础原料,影响着果实的食用价值和商品价值。草莓(Fragaria xananassa Duch)作为我国传统的优秀浆果果品之一,因其风味独特,口感宜人等特点而倍受消费者喜爱。本实验首先以西南地区主要种植草莓品种：‘丰香’、‘红颜’、及‘章姬’为实验材料,探索草莓果实发育过程中糖积累的差异性,及相关酶基因表达量与不同种类糖之间的相关性;然后以盆栽‘丰香’草莓为主要材料,从花后7d时放入人工气候箱用白光、红光、蓝光、及红蓝光(1:1)处理,其中白光做对照,以研究不同光质对草莓果实糖含量及蔗糖代谢途径的影响。同时,以大田栽培的不同品种草莓的蔗糖代谢途径进行分析对照。通过测定不同条件下果实中可溶性糖的含量；同时结合荧光定量PCR研究了控制蔗糖代谢的相关酶基因FaSPS、FaSS、FaAI、FaNI以及己糖激酶基因在草莓果实成熟发育过程中的表达模式,分析它们与蔗糖代谢途径的关系以及受光质调控的结果。研究结果表明：1.在草莓果实的生长发育过程中,糖含量随着果实的成熟逐渐增加,同时在不同品种中糖含量有所差异,特别在‘章姬’果实中,蔗糖含量和葡萄糖含量都较明显的高于其余两个品种,同时在‘红颜’草莓果实中,果糖的含量明显高于其余两个品种。

同时在三个草莓品种中,整体能看出糖含量的从多到少分别是：果糖>蔗糖>葡萄糖。且在白果时期之前葡萄糖的含量都很低,大约为最高含量时期的1/9。2.通过改良的CTAB法提取草莓果实总RNA,反转录为cDNA,并设计FaAI、 FaNI、FaSS、FaSPS四个蔗糖合成代谢关键基因和己糖激酶基因(FaHXK)家族中的三个成员的定量PCR引物。以反转录的cDNA为模板,研究上述四个基因在草莓果实发育过程中7个时期(小绿、大绿、白果、1/4红、1/2红、3/4红、全红)的表达模式。结果表明：草莓果实中相关酶基因表达量中,酸性转化酶基因(FaAI)及磷酸蔗糖合成酶基因(FaSPS)表达量随着果实生长发育表现出不规律性,且在章姬果实中蔗糖磷酸合成酶基因(FaSPS)和中性转化酶基因(FaNI)的相对表达量明显高于其他两种草莓:蔗糖合成酶基因(FaSS)的表达量除了在小绿期比较高外,其他时期都普遍较低。而且除蔗糖磷酸合成酶基因(FaSPS)以外,其余三种酶基因的表达量都是在小绿期相对较高。3.在经过不同光质处理后,通过对糖含量的测定以及相关酶基因表达量的测定,能看出除了21d时期大田栽培葡萄含量高于处理含量外,其余时间下都低于实验处理；且在处理后果实的葡萄糖、蔗糖和果糖含量都在蓝光下有较明显的提高,而多数情况下在白光(CK)处理下含量最低。

在基因表达量方面,在不同光质处理后,除了25d时的FaSS、28d时的FaSS、FaAI表达量,其余时期各相关酶基因的表达量均有明显的提高。说明光质确实对草莓果实糖含量起到调控作用,且其调控方式可追溯到对基因的调控上。综合以上结果可以得出：糖含量的快速升高与果实的营养生长及成熟密不可分,从本实验结果得出,在草莓果实,特别是‘章姬’草莓果实中,葡萄糖的快速积累对果实后期唐代积累贡献最大,而且在蔗糖的调控中,草莓糖代谢的调节中,FaSS能起到主要的调控作用,并在果糖和葡萄糖的分解中,FaHXK2与FaHXK3都是调控的关键酶基因,且与糖含量呈明显负相关。草莓糖代谢的调节中,相关酶基因能对糖含量起到直接的调控作用,同时也受到糖分含量的反调控,推断中间主要通过改变酶活性达到目的。同时光质对糖积累及代谢的影响相当明显,红光或蓝光能促进蔗糖向分解方向发生,而且不同酶基因的表达量明显受到不同光质的调控,特别是在己糖激酶中。最后,本实验还表明,在设施内增设蓝光照射可有效改善草莓栽培的光环境,从而提高草莓果实的品质。