‘红肉胡柚’(Citrus unshiu+C.changshan-huyou)是产生于以枳(Poncirustrifoliate)为基砧,温州蜜柑(C.unshiu)为中间砧,高接换种‘常山胡柚’(C.changshan-huyou)的树上的周缘嵌合体。L1层细胞来源于‘尾张’温州蜜柑,L2&L3层细胞来源于‘常山胡柚’。测定‘红肉胡柚’及其亲本‘尾张’温州蜜柑和‘常山胡柚’果皮及果肉的初生、次生代谢物质;对‘红肉胡柚’与亲本3个不同发育时期的果实进行转录组测序,筛选出类胡萝卜素代谢通路上9个关键酶基因并进行分析;对测序结果中9个关键基因进行验证,并结合相关类胡萝卜素在3个发育时期的含量变化综合分析‘红肉胡柚’果皮与果肉中的类胡萝卜素基因积累模式与亲本间的相关性。主要研究结果如下:1、‘红肉胡柚’果实不同组织部位的代谢物质呈现出一定的亲本偏向性。果皮中的代谢物质含量十分接近L2&L3层供体‘常山胡柚’,而果肉中的代谢物质则较接近L1层供体‘尾张’温州蜜柑。果皮中,4-氨基丁酸、莽草酸、棕榈酸和2,4-二叔丁基苯酚仅存在于‘红肉胡柚’和亲本‘常山胡柚’中;果肉中,4-氨基丁酸、棕榈酸、阿洛糖和α-胡萝卜素仅存在于‘红肉胡柚’与亲本‘尾张’中。对嵌合体‘红肉胡柚’自身而言,分别有13种(氨基甲酸、岩藻糖等)和9种(木糖、甘露糖等)代谢物质的浓度是显著高于和低于两个供体亲本的。特别是吉玛烯D在‘红肉胡柚’果肉中的含量超过了两个供体的6-17倍以上。另外,嵌合体‘红肉胡柚’果实中也出现了完全不同于两个供体亲本代谢遗传特性。比如,α-依兰烯仅出现在‘红肉胡柚’的果肉中;相反,草酸、山梨糖和鼠李糖仅不存在于‘红肉胡柚’的果肉中。2、筛选‘红肉胡柚’与亲本果实1 40-200d果实类胡萝卜素的转录组测序结果中的9个关键酶基因进行分析,结果显示:果皮中,在整个成熟过程中:PSY、PDS、ZDS、CRTISO、LCYE在3个品种中的差异倍数FC(Fold Change)均<1,表达没有明显差异;在140d和200d两个时期,LCYB1、LCYB2和ZEP在‘红肉胡柚’与‘常山胡柚’中的表达量十分相近。HYB是三者果皮中表达差异最大的基因,HYB在‘尾张’的表达量始终显著高于‘红肉胡柚’和‘常山胡柚’。果肉中,整个成熟过程中,PSY、PDS、CRTISO、LCYE、ZEP基因在三个品种中的差异倍数FC在均<1,没有差异;ZDS(140d,200d)、LCYB1(170d,200d)、LCYB2(140-200d)在‘红肉胡柚’与‘尾张’中的表达量较为接近,且相较于‘常山胡柚’均有所上调。HYB依然是9个基因中表达量差异最大的基因,在‘红肉胡柚’和‘尾张’中的表达量始终显著高于‘常山胡柚’。3、对转录组结果中筛选得到的9个基因进行验证,结合140-200d三个品种果实类胡萝卜素的含量变化情况综合分析‘红肉胡柚’类胡萝卜素的遗传特性。结果表明:140-200d这3个时期中,‘红肉胡柚’果皮中的类胡萝卜素含量和基因表达量与‘常山胡柚’更加接近,而果肉中则更接近于‘尾张’。经验证HYB是9个基因中差异表达量最大的基因,果皮中HYB在‘尾张’中的表达量始终最高,果肉中HYB在‘尾张’和‘红肉胡柚’中的表达量显著高于‘常山胡柚’。果肉中LCYB2在140-200d‘红肉胡柚’中的表达量均显著高于两亲本。总的来说,‘红肉胡柚’果皮中类胡萝卜素的含量变化和酶基因的表达与‘常山胡柚’(L2&L3供体)极显著相关,果肉中则与‘尾张’(L1供体)相关性较强。‘红肉胡柚’果实类胡萝卜素的含量变化和酶基因表达存在亲本偏向性和亲本协同表达效应,异源亲本的协同表达作用是引起嵌合体代谢物质发生遗传变异的原因。