果皮色泽是果实外观品质的重要指标,直接影响果实的商品价值和市场竞争力。酚类物质在表皮细胞的积累影响果皮色泽,其中,花青苷的积累与红皮梨色泽形成有关,木质素的积累与褐皮梨色泽形成和梨果锈的发生有关。前人研究表明,酚类物质的合成受R2R3-MYB转录因子家族的调控,其中,R2R3-MYB转录因子的第Ⅳ亚家族（subgroup 4 R2R3-MYB,SG4-R2R3-MYB）能负调控花青苷和木质素的合成,但梨中相关研究报道较少。本研究通过对梨中SG4-R2R3-MYB成员的生物信息学分析及差异表达分析,筛选出两个分别与花青苷和木质素合成相关的候选基因—PbMYB120和PbMYB140,并对它们进行了功能验证及调控机理的研究,为梨果实色泽调控和品质改良提供理论依据。主要研究结果如下:1.与花青苷和木质素合成调控相关的SG4-R2R3-MYB候选成员的筛选通过保守结构域筛选,从梨基因组中鉴定得到9个SG4-R2R3-MYB成员,进化聚类分为At MYB4-like和Fa MYB1-like两个分支。At MYB4-like分支包括3个成员—PbMYB80、PbMYB140和PbMYB63,可能参与木质素支路和苯丙氨酸代谢途径上游通路的调控;Fa MYB1-like分支包括6个成员—PbMYB19、PbMYB107、PbMYB76、PbMYB49、PbMYB121和PbMYB120,可能参与类黄酮支路的调控。蛋白互作网络预测分析也发现At MYB4-like分支成员PbMYB80可能参与木质素和类黄酮物质的调控,Fa MYB1-like分支成员PbMYB19、PbMYB76和PbMYB120可能参与类黄酮物质的调控。最后,通过绿皮梨‘早酥’和其红皮芽变‘红早酥’中的差异表达分析,鉴定得到一个可能参与花青苷合成调控的候选成员PbMYB120;通过褐皮梨‘新高’和其绿皮芽变‘大果水晶’中的共表达分析,鉴定得到一个可能参与木质素合成调控的候选成员PbMYB140。2.PbMYB120通过直接抑制和间接抑制两种方式负调控花青苷合成PbMYB120在‘红巴’梨中的瞬时过表达抑制了果皮着色,过表达果实中花青苷含量和结构基因Pb UFGT表达也降低。酵母单杂交和双荧光素酶分析试验发现PbMYB120能够直接结合到Pb UFGT的启动子上并抑制其活性,表明PbMYB120具有直接抑制花青苷合成的能力。酵母双杂交和双分子荧光互补试验发现PbMYB120能够与Pbb HLH3和Pbb HLH33互作;进一步的双荧光素酶分析发现PbMYB120能够减弱激活型MYB-b HLH复合体对Pb UFGT启动子的激活,表明PbMYB120具有间接抑制花青苷合成的能力。3.PbMYB120表达模式与花青苷积累模式一致梨红色着色程度取决于花青苷含量,花青苷含量由花青苷的合成转运和降解消耗共同决定。其中,花青苷合成受正调控因子和负调控因子的共同调控。对多个红皮梨中PbMYB120的时空表达分析发现PbMYB120表达变化与花青苷积累变化趋势一致。在‘红早酥’梨褪色果曝光前期,光照诱导了PbMYB10和PbMYB10b的强烈表达,进而促进花青苷合成途径结构基因的表达,启动花青苷的合成;在曝光后期,PbMYB10和PbMYB10b的表达没有继续升高,而PbMYB120持续上调表达,可能是预防花青苷过度积累的一种保护机制。4.PbMYB140正调控木质素合成木质素是梨果锈形成的关键因素,本研究发现PbMYB140在果锈部位的基因表达显著高于非果锈部位,推测其参与木质素合成调控。PbMYB140在梨果皮中瞬时过表达促进了木质素合成途径众多基因的表达,同时PbMYB140在梨根系中稳定过表达促进了木质素在维管组织中的沉积,上述结果表明PbMYB140能促进梨木质素合成。双荧光素酶分析试验发现PbMYB140能激活木质素合成基因Pb C3H和Pb CCo AOMT的启动子活性,表明PbMYB140具有直接调控木质素合成的能力。此外还发现,PbMYB140启动子活性受PbMYB83的激活调控,梨果皮中瞬时过表达试验也表明PbMYB83能够通过激活PbMYB140和PbMYB58基因表达促进木质素合成途径众多基因的表达。