果实香气对苹果的品质性状的影响是具有决定性的,果实良好的嗅感能够增加其商品价值,从而获得更大的商业价值。果实香气的合成过程相对复杂,其中研究较为广泛的是的脂氧合酶途径,脂氧合酶基因作为该途径的关键基因引起学者的重视,但具体的作用机理还不清楚。乙烯对果实的成熟进程具促进作用,被称为果实成熟激素。在多数植物体内,乙烯的响应因子ERFs位于乙烯响应途径的下游,将乙烯信号传递至下游基因,完成乙烯参与果实成熟的转导。不仅如此,乙烯通过PpERF1,PpERF2等调控LOX基因的表达来参与果实香气物质合成过程,但苹果中ERF家族具体参与香气合成的作用机理还不明确。另外,关于MADS蛋白的研究从未停止,尤其是在调控乙烯信号的转导、参与果实成熟以及香气合成等方面。因此,为深入探究上述基因家族的功能,本研究以‘长富2’作试材,通过定量进行基因筛选,克隆MdLOX1a、MdMADS24及MdERF1B基因,对基因功能展开研究,结果如下:1.在苹果盛花105d后每15d左右取样,测定香气物质的相对含量及乙烯释放速率;通过实时的荧光定量对LOX途径的结构基因,MADS及ERF家族基因表达筛选。结果表明,随着果实成熟,果实香气物质相对含量与乙烯释放量呈上升趋势,MdMADS24、MdLOX1a及MdERF1B显著上调,接下来将其作为目的基因进行探索。2.在‘王林’愈伤中过表达MdLOX1a发现,实验组香气总含量增加,且部分的成分有不同程度增加,说明MdLOX1a促进香气物质的合成;此外,对此基因启动子元件分析发现启动子上存在MADS家族的结合元件CArG-box的顺式作用元件。3.将MdMADS24在‘王林’愈伤过表达,转基因验证后,发现其香气物质增加一倍,MdLOX1a上调表达。通过酵母单杂交实验、ChIP及EMSA实验验证MdMADS24特异结合MdLOX1a启动子上的CArG-box元件,LUC实验结果表明MdMADS24蛋白促进MdLOX1a启动子的活性。4.共转MdERF1B到OEMdMADS24的愈伤中,验证转基因成功后,测定香气物质相对含量及基因表达量,结果显示:较于单转OEMdMADS24,共转试材的香气物质的相对含量增多,MdLOLX1a的表达明显上调。通过酵母双杂交(Y2H)实验、Pull down验证MdMADS24和MdERF1B的蛋白发生相互作用,利用BiFC实验再次验证二者在体内互作产生蛋白复合物,LUC荧光报告实验结果表明:较于MdMADS24的蛋白对MdLOX1a启动子转录的促进,MdBBX24和MdERF1B蛋白的促进作用更为显著。本研究结果表明:MdMADS24通过与MdLOX1a启动子结合促进后者转录,同时MdMADS24又与乙烯传递途径下游的MdERF1B蛋白-蛋白互作,显著促进MdLOX1a启动子转录活性,进而参与果实香气物质合成。首次揭示乙烯间接参与果实香气物质合成的分子机制,为乙烯参与果实香气品质育种提供理论基础。