甜度是衡量果实品质的重要指标之一,与可溶性糖在果实中的积累量相关。果实中可溶性糖含量受到代谢和转运的高度调控,为探明苹果果实发育过程可溶性糖含量的转录调控机制,本论文利用ATAC-seq技术结合RNA-seq数据对‘富士’苹果果实发育过程中与糖酸代谢及转运相关的关键基因及其上游转录因子（TF）进行了鉴定,对其中表达与果实糖积累密切相关的液泡膜糖转运蛋白MdTST1/2进行了功能验证,并研究了MdTST1/2候选转录因子MdCBF1/2在调控低温下果实糖积累中的功能。主要研究结果如下:1.苹果果实发育过程中可溶性糖含量的转录调控分析。对‘富士’苹果成熟叶片及八个发育时期果实样品进行了RNA-seq和ATAC-seq分析,分别对参与细胞质Suc-Suc循环、质体淀粉代谢、三羧酸循环关键基因及各类糖转运蛋白基因的转录水平分析结果显示,TST、ERDL6、SOT、SPS、ALMT等基因与果实发育过程中糖酸的积累密切相关。利用加权基因共表达网络分析方法（WGCNA）,分别鉴定得到2个、6个和69个枢纽转录因子分别与葡萄糖（Glc）、果糖（Fru）,蔗糖（Suc）及苹果酸和山梨醇含量相关。利用ATAC-seq技术,在幼果期、膨大期及成熟期富集到502个motif。进一步将ATAC-seq和RNA-seq数据关联分析,在差异开放区域和差异表达基因启动子区域扫描得到平均686,649对潜在的TF-靶基因对应关系。对305个糖/酸代谢相关基因上游可能的转录因子进行统计,结果显示OBP1/3,BPC1/5/6、ERF2/9、FLC、SVP、TCX2、PI、SOC1、CBF1/2等motif在糖/酸代谢相关基因的启动子区富集。利用荧光素酶报告实验及VIGS介导的基因沉默技术对BPC1,OBP3等与获选靶基因启动子互作关系验证结果表明,这些转录因子可能通过调控下游糖积累相关靶基因的表达影响着糖的积累。此外,基于在差异开放区域能够同时作用于相同差异表达靶基因的转录因子往往可能具有协同调控的倾向,构建了TF-TF调控网络。2.苹果糖转运蛋白MdTST调控着果实中糖的积累。在苹果基因组GDDH13 v1.1中鉴定得到6个MdTST基因家族成员MdTST1-6。表达特性分析显示,MdTST1和MdTST2在果实中表达丰度最高,且在发育过程中表达趋势与果实糖积累一致。亚细胞定位结果显示MdTST1和MdTST2定位于液泡膜。在野生型及At TMT1/2双突变型tmt1-2::t DNA拟南芥株系中异源表达MdTST1/2结果显示,At TMT1/2双突背景下,过表达MdTST2可恢复双突株系的生长缺陷表型,过表达MdTST1对Glc、Fru和Suc含量影响不明显,而MdTST2过表达株系中Glc、Fru和Suc的浓度显著升高,恢复到接近野生型的水平,但在野生型植株中分别过表达MdTST1和MdTST2后糖含量较野生型均显著增加。另外将MdTST1和MdTST2在‘Micro-Tom’番茄中异源表达后,转基因株系果实中Glc、Fru和Suc含量均显著增加,表明MdTST1和MdTST2在果实糖的积累中发挥着重要作用。3.转录因子MdCBF1/2调控着低温条件下MdTST1/2的表达和糖积累。结合ATAC-seq数据结果及MdTST1/2启动子顺式作用元件分析结果,筛选出转录因子MdCBF可能调控MdTST1/2表达。低温处理后,苹果叶片和果实中Glc,Fru和Suc含量显著升高,MdTST1和MdTST2转录水平以及MdCBF1与MdCBF2的表达均被显著诱导上调。Ch IP-q PCR、双荧光素酶报告实验、GUS活性检测及酵母单杂等实验证明,MdCBF1/2能够结合到MdTST1/2启动子区域并促进MdTST1/2的表达。在MdCBF1和MdCBF2的过表达转基因苹果愈伤组织株系中,MdTST1和MdTST2的转录水平均显著上调,且显著增加可溶性糖的含量,尤其是Glc的含量升高了2倍多。而在MdCBF1和MdCBF2的沉默愈伤组织株系中,MdTST1和MdTST2的转录水平被显著抑制,降低了Glc,Fru和Suc的含量。此外,在过表达MdCBF1/2转基因愈伤中通过VIGS技术沉默MdTST1/2结果显示,沉默MdTST1/2后的MdCBF1/2过表达株系可溶性糖的含量均显著下降,尤其沉默MdTST2后糖含量降低幅度最大,这些结果表明MdCBF1/2转基因愈伤中糖含量的增加与MdTST1/2的表达相关。