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表皮蜡质的合成过程分为酰基还原和脱羰基两个途径,其中CER4、WSD1基因参与了酰基还原途径,MAH1基因参与了脱羰基途径。本文以红星苹果(Malus domestica Borkh c.v.Starkring)作为实验材料,克隆了MdWSD1、MdMAH1和MdCER4基因,预测了其生物学功能;研究了其在苹果发育期和贮藏期的表达模式,检测了发育期和贮藏期苹果蜡质成分和含量的变化;通过1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)和乙烯利(ethrel,ETH)处理,研究了采前和采后乙烯调控对MdWSD1、MdMAH1、MdCER4基因表达的影响。主要结果如下:1、克隆了MdWSD1、MdMAH1、MdCER4基因片段的序列,长度分别为578 bp、500 bp和509 bp,然后通过与苹果基因组数据库比对,获得三种目的基因的全长序列。生物学信息分析表明:MdWSD1基因序列全长2622 bp,其蛋白具有WES-acyl transf和acyl-WS-DGAT两个蛋白保守区,前者编码蜡质合成酶-酰基Co A转移酶,后者编码酰基转移酶;MdMAH1基因序列全长2148 bp,其蛋白具有PLN03195、P450、Cypx和PTZ00404四个蛋白保守区,第一个保守区编码脂肪酸-ω-脱氢酶,其余的均与细胞色素P450区域有关;MdCER4基因序列全长1620 bp,其蛋白具有FAR-N_SDR_e和PLN02996两个保守区,编码脂酰辅酶A还原酶。2、在苹果发育期,果实表皮蜡质质量分布密度在采前60 d~7 d逐渐升高,在采前7 d~0 d则会快速下降,与发育期MdWSD1基因相对表达量的变化趋势一致;采前7 d~0 d时酯类含量明显下降,表明MdWSD1基因可能与表皮蜡质中酯类合成密切相关。在苹果贮藏期,果实表皮蜡质质量分布密度整体呈逐渐上升的趋势,其中酯类和醇类成分含量在贮藏0 d~120 d内增加相对明显;MdWSD1、MdMAH1和MdCER4基因在贮藏30 d~90 d期间的相对表达量处于相对较高的水平,且与酯类、醇类含量的变化趋势基本一致;该结果表明MdWSD1、MdMAH1和MdCER4三种基因可能通过调控酯类和醇类的合成影响了表皮蜡质含量。3、对采前ETH和1-MCP处理的苹果表皮蜡质合成基因表达的变化研究发现:MdWSD1基因受乙烯正调控,乙烯对MdMAH1和MdCER4基因的调控无明显规律。与CK相比,ETH促进了酯、醛、烷和醇类物质含量的增加,1-MCP处理则抑制了这些蜡质成分的增加,这与三种处理下苹果表皮蜡质质量分布密度的变化规律一致。4、对采后ETH和1-MCP处理的苹果表皮蜡质合成基因表达的变化研究发现:MdWSD1和MdCER4基因受乙烯正调控,乙烯对MdMAH1基因的调控无明显规律。与CK相比,ETH促进了贮藏期MdWSD1和MdCER4基因的表达,加快了红星苹果表皮蜡质含量的上升,而1-MCP处理抑制了MdWSD1和MdCER4基因的表达,减缓了红星苹果表皮蜡质含量的上升。该结果表明乙烯通过对MdWSD1和MdCER4基因表达的正调控,提高了酯类和醇类物质的含量。