无籽柑橘由于可食用率高、方便食用和加工而成为育种目标之一。红江橙（改良橙）是我国极具地方特色甜橙品种,果实外观和食用品质均优良,但种子偏多。少籽红江橙（突变型,MT）是普通红江橙（野生型,WT）经⁶⁰Co-γ辐射诱变产生的少籽品种,少籽性状稳定,是研究柑橘少籽机理的理想材料。本研究首先利用GC-MS对开放授粉的少籽红江橙及其野生型商业成熟期果实的初生代谢物进行比较分析;然后,利用大规模授粉实验和植物显微技术对花器官发育、雌雄配子育性、自交亲和性、天然单性结实能力和合子胚发育进行组织形态学和生理学观察;最后,基于全基因组重测序和转录组分析,初步从基因水平探讨红江橙少籽的分子机制。主要研究结果如下:1. 与野生型相比,GC-MS检测结果表明少籽红江橙的脯氨酸、缬氨酸、呋喃果糖和吡喃果糖含量显著高于野生型（P<0.05）,奎宁酸、苹果酸、蔗糖和果糖则显著下降（P<0.05）。2. 组织形态学和生理学观察表明:少籽红江橙花器官发育完整、形态正常;产生大量畸形花粉、花粉活性和发芽力显著下降（P<0.01）;胚珠数目正常;花粉管原位生长实验验证了少籽红江橙的自交亲和性;去雄不授粉实验则揭示其不具备天然单性结实能力;石蜡切片技术表明其合子胚在授粉后第4 W即停止发育,为少籽红江橙种子败育的原因之一;而成熟期少籽红江橙果实中产生种子少则推测与珠心胚发育受阻有关。3. 全基因组重测序和转录组测序分析表明:与野生型相比,在少籽红江橙基因组中找到689434个特异性单核苷酸多态性（SNP）和62430个特异性小片段突变（In Del）;从第4 W幼胚中共鉴定出815个差异表达基因（DEGs）,基于DEGs和q RT-PCR分析找到3个可能与胚胎发育相关的候选基因,Cs4g10930和orange1.1t02243的拟南芥同源基因是在种子发育后期丰富表达的LEA家族基因,Cs5g21900的拟南芥同源基因编码与体细胞胚发育相关的EP3几丁质酶。4. 序列分析表明候选基因启动子和编码序列在野生型和突变型中没有差异,推测它们在胚胎中差异表达受其他因素调控,从而影响胚胎发育。预测到14个与Cs4g10930和orange1.1t02243的启动子有潜在结合能力的转录因子,包括与植物生长发育密切相关的ERF、b HLH、WRKY、MYB和MADS-box家族的基因。其中,Cs7g02340为唯一的MADS-box基因。本研究揭示了红江橙少籽的形态学和生理学原因在于花粉败育、早期合子胚败育以及珠心胚发育受阻。同时,发现其胚囊发育正常、有自交亲和性而无天然单性结实能力,花粉管可正常到达胚囊并完成受精过程。在分子机理方面,分别挖掘到可能与胚胎和种子败育相关的候选基因。上述研究结果为柑橘无核机理研究提供借鉴,同时也为柑橘无核育种提供理论参考。