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硫化氢（H2S）作为一种重要的调节剂在园艺产品采后过程中发挥重要作用。梨（Pyrus L.）是继柑橘和苹果之后的第三大园艺产品,在中国每年的产量都居世界首位。南果梨（Pyrus ussriensis Maxim.）是具有独特香味的秋子梨品种,深受消费者青睐。但因其不耐贮藏,果品发展受到限制。我们前期研究发现H2S能显著延缓南果梨采后成熟衰老进程,但具体的分子调控机制尚不清晰。本研究以接近成熟期的‘南果梨’为试材,利用H2S供体对采后南果梨进行处理。结果表明,与对照相比,H2S处理能显著延缓梨果实的成熟衰老进程,而且果实中与香气合成代谢相关的主要酯类物质和不饱和脂肪酸含量均较低。进一步研究发现,H2S显著下调了果实不饱和脂肪酸代谢途径中脂氧合酶（LOX）,氢过氧化物裂解酶（HPL）和醇酰基转移酶（AAT）的活性。此外,Pu SCD、Pu FATA、Pu FAD2、Pu FAD3、Pu FAD8、Pu LOX21、Pu LOX5、Pu HPL、Pu AAT、Pu ADH1、Pu ADH2是南果梨香气代谢合成转录组数据中差异表达的基因,RT-q PCR分析也表明,H2S下调了南果梨中Pu LOX21、Pu LOX5、Pu HPL、Pu AAT、Pu SCD、Pu FAD2、Pu FAD3的表达量,同时上调了Pu FATA、Pu FAD8、Pu ADH1、Pu ADH2的表达量。进一步通过相关性分析,我们发现Pu FAD2/Pu FAD3分别与亚油酸和亚麻酸的含量呈正相关,并且Pu FAD2/Pu FAD3都与LOX与AAT的活性、不饱和脂肪酸代谢途径关键基因（Pu LOX21、Pu HPL、Pu AAT）的表达量呈正相关;Pu FAD8与Pu LOX5、Pu SCD、Pu ADH1的表达量呈正相关。上述结果表明,Pu FAD2、Pu FAD3和Pu FAD8可能是H2S介导采后果实香气合成过程中脂肪酸代谢途径的关键基因。为了探究Pu FADs基因的生物学功能,我们首先利用MEGA7.0软件构建FADs在不同物种中的系统发育进化树,初步明确了Pu FAD2和Pu FAD3分别与已报道桃子中参与香气合成的Pp FAD2和Pp FAD3-2具有较高的同源性。进一步构建了Pu FAD2和Pu FAD3瞬时表达载体和RNAi诱导的基因沉默表达载体,瞬时注射南果梨果实。结果表明:瞬时过表达Pu FAD2和Pu FAD3分别增加了南果梨果实中的亚油酸/己醛和亚麻酸/（E）-2-己烯醛的含量;Pu FAD2和Pu FAD3的沉默表达载体则分别减少了南果梨果实中的亚油酸/己醛和亚麻酸/（E）-2-己烯醛的含量。另外,南果梨香气合成相关的转录组数据筛选的Pu FAD8,在H2S处理南果梨后其表达量略微上调,且Pu FAD8与Pu FAD2/Pu FAD3的表达趋势相反,我们推测Pu FAD8可能参与果实发育前期香气的合成。为了进一步研究Pu FAD8的功能,我们找到Pu FAD8在番茄里的同源基因Sl FAD8,利用CRISPR/Cas9技术成功获得了FAD8突变体番茄植株,并借助该突变体,开展FAD8基因是否参与果实发育前期香气合成的研究。为进一步揭示基于脂肪酸底物调控的果实香气代谢机制,我们对Pu FAD2、Pu FAD3、Pu FAD8基因的上游2 kb启动子进行分析,发现均存在ERFs结合的顺式作用元件。基于香气合成的转录组数据分析,发现有8个与Pu FADs表达模式相关的ERFs转录因子（ERF008、ERF106、ERF105、ERF110、ERF12、ERF1、ERF118、RAP2-3）。RT-q PCR分析发现,Pu ERF008、Pu ERF106、Pu ERF118、Pu RAP2-3和Pu ERF27在H2S处理南果梨后表达量均显著下调,这与Pu FAD2和Pu FAD3的表达模式相同;进一步通过双荧光素酶和酵母单杂交（Y1H）实验证明Pu ERF008能够结合Pu FAD2的启动子。因此,H2S作为果实成熟与衰老的调控因子,通过抑制Pu ERF008对Pu FAD2上游启动子的结合,抑制Pu FAD2的表达,进而影响脂肪酸代谢途径来延迟梨果实的香气合成。ERF转录因子广泛参与调控植物成熟过程中次生代谢物的产生。本论文同时对已报道的调控花青苷合成的Pu ERF27基因功能开展了研究。首先利用生物信息学分析,得到了富含花青苷的紫薯中与梨果实Pu ERF27同源性最高的基因Ib ERF71,并且RT-q PCR分析发现Ib MYB340/Ibb HLH2与Ib ERF71在紫薯中有着相同的表达模式,所以Ib MYB340/Ibb HLH2作为Ib ERF71的候选共调控因子进一步研究。通过利用瞬时表达系统于烟草叶片和草莓中共转化Ib ERF71+Ib MYB340+Ibb HLH2,发现色素明显沉积的现象,表明三个基因之间可能形成调控复合体的方式,参与花青苷的代谢过程。RT-q PCR分析三个基因共转化的草莓中与花青苷代谢相关基因的表达量,结果表明Fv DFR、Fv ANS和Fv UFGT表达量都显著上调,证明Ib ERF71、Ib MYB340、Ibb HLH2形成调控复合体上调了花青苷代谢关键基因Fv DFR、Fv ANS和Fv UFGT的表达量。再利用酵母双杂交和荧光素酶互补实验证明Ib MYB340和Ib ERF71/Ibb HLH2之间存在相互作用。最后利用双荧光素酶报告系统鉴定了Ib ERF71+Ib MYB340+Ibb HLH2复合体显著激活Ib ANS1的转录活性。因此,Ib ERF71-Ib MYB340-Ibb HLH2形成调控复合物共靶向Ib ANS1启动子,进而促进紫薯花青苷的生物合成。综上所述,H2S显著下调了Pu ERF008的表达并通过抑制Pu ERF008结合到Pu FAD2的上游启动子,从而抑制Pu FAD2的表达,进而导致通过脂肪酸代谢通路合成的香气物质含量的普遍降低。此外,受H2S胁迫应答的Pu ERF27基因,与紫薯中的Ib ERF71是同源基因,它与Ib MYB340和Ibb HLH2形成调控复合体Ib ERF71-Ib MYB340-Ibb HLH2结合到花青苷合成关键基因Ib ANS1启动子,调控紫薯中花青苷的合成。这些研究结果,为解析H2S调控植物成熟衰老进程中香气与花青苷等次生产物代谢合成的分子机制,提供了新的理论依据。