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桃属于食用和观赏兼用的经济果树。对于食用型品种而言,类黄酮合成与积累与果实品质密切相关,如花青苷积累具有提升果实外观品质和营养价值的双重功效,但原花青素的合成会影响果实的涩度；对于观赏型品种而言,花青苷着色可显著提升桃的观赏价值。可见桃花青苷着色与原花青素合成的调控机理具有重要的研究价值,为此本文开展了以下三个方面的研究。首先,选用血桃品种‘大红袍’开展了果肉花青苷着色调控的遗传机理研究。该品种果实成熟时大量积累一种花青苷——矢车菊素-3-葡萄糖苷,且其积累模式与R2R3-MYB转录因子PpMYB10.1的表达水平非常吻合,但遗传分析表明PpMYB10.1与血肉性状不共分离。进一步通过遗传作图将血桃性状锚定于第5号连锁群顶端一个约200-Kb的区间,结合比较转录组学研究发掘了一个控制血桃的候选基因BLOOD(BL),该基因属于编码NAC蛋白的转录因子,它位于调节基因PpMYB10.1的上游,在果实发育后期它能与PpNAC1转录因子形成异源二聚体激活PpMYB10.1的表达,进而促进花青苷代谢相关基因的表达,最终导致果肉大量积累花青苷呈血色,但在果实发育前期一个SQUAMOSA启动子结合蛋白PpSPL1能够抑制PpMYB10.1的表达,因而果实不现红色。研究结果不仅揭示了NAC基因激活MYB基因转录促进花青苷着色的新机理,而且为解决果树生产中高温、弱光或套袋等环境因子影响果实着色提供了新思路。其次,以红叶品种‘红叶桃’为试材研究了叶片花青苷着色的分子机理。基因表达谱分析表明,红叶中花青苷代谢途径所有结构基因的表达量都明显高于绿叶,这表明红叶花青苷合成受转录水平调控。通过红、绿叶转录组比较分析,并结合前人桃红叶性状Gr基因定位结果,发掘了控制观赏红叶桃叶片花青苷着色的关键基因PpMYB10.4,该调节基因在绿色桃叶和烟草叶片中瞬时表达能够促进花青苷积累。此外,揭示了控制植物花青苷合成的MYB调节基因可以分成两类,它们拥有共同的祖先,但大约在7千万年发生了功能分化,分别参与叶、果花青苷的积累。最后,克隆了调控桃果肉中原花青素合成的一个MYB转录因子,命名为PpMYB7。该基因通过诱导无色花色素还原酶基因LAR的表达调控果实单宁的合成,但其不能调控花色素还原酶基因ANR的表达。PpMYB7比已知的桃单宁调控基因PpMYBPA1具有更广的bHLH选择性,同时,系统进化树分析表明PpMYB7代表一个新的MYB基因家族,不同于前人报道的所有四类调控原花青素的MYB转录因子,研究结果揭示了桃果实原花青素合成存在一个复杂的调控网络,同时也有助于了解MYB基因功能的分化。本研究结合遗传学和分子生物学手段解析桃花青苷和原花青素的合成调控机制,发掘了桃果肉和叶片等器官花青苷和原花青素积累的关键基因,为桃的种质遗传改良提供理论依据和分子工具。