西瓜[Citrullus lanatus(Thunb.)Mansf.]属于葫芦科西瓜属,原产于非洲。西瓜作为一种常见又重要的世界园艺作物,它的汁液甘甜味美,因此深受消费者的喜爱。西瓜的果实品质是其商品性的重要体现。随着生活水平的提高,人们对果实品质的要求也逐步提高,因此西瓜的果实质地也被相关行业人员所看重。由于众口难调,每个人喜爱的西瓜果实质地不同。西瓜果实过硬或过软都很极端,如果西瓜果肉太硬,就会有很少的果汁,口感自然会变差;相反如果果肉过于绵软,对于喜欢脆感的人来说就会没有爽口度,同时这种类型的西瓜也会不耐贮藏。因此,为满足人们的生产和消费的需求而培育多种果实质地的西瓜品种极为重要。果实质地的变化是肉眼可见的,果实从生长发育成熟软化到最后贮藏各个时期的变化是最明显最直接的。果实的质地品质一方面直接和果实的商业价值挂钩,另一方面也是储运品质的重要评价指标。本试验对PI186490和三白瓜不同的生长阶段过程中硬度、脆度等果实质地参数和果肉细胞壁物质的含量进行测定,并对果肉质地特性和细胞壁物质含量进行相关性分析。同时利用RNA-seq技术对PI186490和三白瓜果实发育时期的样品进行比较转录组分析,比较PI186490与三白瓜的果肉质地基因差异,进而探索出影响西瓜果肉质地的主要因素,为西瓜果肉质地改良提供合理的依据。主要研究结果如下:(1)PI186490和三白瓜两者的硬度、脆度等果肉质地参数和果胶、纤维素和半纤维素含量有很大差异,PI186490的果胶、纤维素、半纤维素含量都比同时期的三白瓜高2倍以上,并且果肉硬度、脆度等果实质地性状与这三种物质的含量都呈显著正相关,表明引起西瓜的果实质地差异的原因可能是果胶含量、纤维素含量和半纤维素的含量的差异。(2)使用RNA-seq技术对PI186490和三白瓜果实发育时期的样品进行比较转录组分析,GO注释结果表明,在生物过程中,生物过程、代谢过程、细胞过程、有机物质代谢过程所包含的差异基因数较多,所占比重较大;在细胞组分中,细胞成分、细胞、细胞部分、膜功能中富集到了多数基因;在分子功能中,分子功能、结合、催化活性、有机环状化合物结合及杂环化合物结合所包含的基因数较多,所占比重较大。KEGG注释中,主要集中注释到代谢、植物激素信号转导、次生代谢产物的生物合成、氨基酸的生物合成、碳代谢这几个通路中。(3)筛选了85个可能和西瓜果实质地相关的候选基因,对这些基因进行进一步分析发现果胶酯酶、果胶酸裂解酶、木葡聚糖、糖基转移酶、多聚半乳糖醛酸酶、纤维素合成酶等基因在两个硬度明显有区别的材料中差异表达,因此这可能通过影响果肉细胞壁物质成分的含量来影响西瓜的果实质地。此外,还有一些编码钙结合蛋白、水通道蛋白和伸展蛋白等基因的高表达也可能有助于细胞壁结构的维持。此外,植物激素有关基因以及MYB、BHLH和WRKY转录因子和一些过氧化物酶也可能与西瓜果肉质地有关。(4)通过荧光定量PCR对6个差异表达基因的表达情况进行了验证,验证结果表明,这几个基因表达量的变化趋势是一致的,也从侧面证实了测序分析结果的可靠性。