砀山酥梨（Pyrus bretschneideri cv.）是我国栽培面积最大和对外出口的主要梨品种。近几年，由于自然环境、品种退化、田间管理粗放等原因，梨果实石细胞含量增多，导致果实肉质变粗，口感多渣，严重影响了砀山酥梨果实的食用品质和经济价值。果实中石细胞是一种厚壁组织细胞，由次生壁在初生壁上沉积而形成，与木质素的合成、转运及沉积密切相关。因此，对砀山酥梨果实中，石细胞发育、木质素合成及影响因素的研究就具有重要的意义。木质素合成重要酶多酚氧化酶（PPO）可以通过木质素单体聚合等多种途径影响木质素的合成。　　 本实验以砀山酥梨果实为材料，研究了木质素合成重要酶PPO变化规律，并探讨PPO酶学特性，明确梨果实生长发育过程中，PPO活性与木质素、石细胞含量之间的关系。同时，克隆PPOcDNA，并进行生物信息学分析和结构预测，为从生理生化和分子生物学水平了解石细胞发育机理，调节石细胞含量奠定基础。主要研究结果如下：　　 1、砀山酥梨果实发育过程中，PPO活性在花后27天和47天出现高峰，早于木质素含量高峰(花后47天、61天)和石细胞含量高峰(花后51天)。PPO活性变化与石细胞、木质素含量变化趋势基本相同，均表现为先升高后下降的趋势。作为PPO的一类酶，漆酶在果实发育发育初期含量最高，之后迅速下降，花后39天短暂回升后又迅速降低并维持较低水平。相关性分析表明，PPO活性变化与石细胞、木质素含量极显著相关，但未发现漆酶活性与石细胞、木质素含量间有显著的相关性。　　 2、砀山酥梨果实PPO的最适温度为40℃左右，且高温对PPO活性抑制作用比低温更明显；不同pH条件下，PPO活性变化表现为双峰曲线，高峰期分别出现在pH7.0和pH5.0，且pH7.0条件下PPO活性为513.86U·g-1，显著高于pH5.0条件下PPO活性229.43U·g-1。以邻苯二酚为底物，梨果实PPO反应最适底物浓度是0.16mol·L-1；酶促褐变反应动力学符合米氏方程，动力学参数Vmax为54.5455U·g-1，Km为0.1364mol·L-1。　　 3、蔗糖、山梨醇、EDTA、柠檬酸、抗坏血酸对PPO活性均有一定的抑制作用，同浓度情况下抑制效果为：抗坏血酸＞柠檬酸＞EDTA＞山梨醇＞蔗糖。当抑制剂浓度为0.02 mol·L-1时，柠檬酸、抗坏血酸对PPO抑制作用最大，PPO相对活力分别为11.22％和5.24％，浓度高于0.5mol·L-1时，无未检测到PPO活性。当抑制剂浓度从0.02mol·L-1提高到0.5mol·L-1时，EDTA对PPO抑制作用最明显，PPO残留活性下降了71.45％。低浓度的蔗糖和山梨醇对PPO活性抑制作用不大，当浓度达到1.0mol·L-1时，PPO残留活性分别为41.60％和31.20％。　　 4、利用RTPCR技术克隆得到砀山酥梨果实PPOcDNA保守片段558bp，该序列已登录GenBank，登陆号为HQ329065。利用RACE反应得到3’片段和5’片段，分别为1326bp和689bp，拼接得到PPOcDNA全长为1992bp，开放读码框ORF含有1782个碱基，编码583个氨基酸，Genbank登录号为JF809859。　　 5、对PPO编码的氨基酸组成、结构和功能进行生物信息学分析和预测。利用ProtParam tool软件推测氨基酸理论分子量为65.78KD，理论等电点为8.4，偏碱性。　　 利用ScanProsite在线工具分析氨基酸序列含有两个结构功能域，与PPO两个保守的铜离子结合区域吻合，具有酪氨酸酶家族的特征。利用DNAman软件分析和同源性比对，氨基酸序列与同属蔷薇科植物 PPO同源性较高，其中与砂梨PPO相同氨基酸最多，达到99％。利用SignalP3.0 Server未发现可能的信号肽切割位点，利用在线ChloroP工具预测砀山酥梨PPO编码氨基酸含有一条长度47bp的叶绿体转运肽（CTP），与PredictProtein在线工具预测PPO亚细胞定位于叶绿体的结论一致。　　 利用PredictProtein和SWISSMODEL在线工具预测PPO的二级结构和同源模型并进行初步分析。