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红掌（Anthurium andreanum）为天南星科（Araceae）花烛属（Anthurium Schott）多年生草本植物。其花形奇特、花色艳丽、花期持久且周年开花,市场前景广阔。但绝大多数红掌没有香味,相关分子机理研究甚少。因此,开展红掌花香性状的分子机理研究,对阐明红掌香气的生物合成和代谢调控机理,培育香型红掌品种具有重要意义。本研究以A.Mystral和A.Alabama及其杂交F1代为试验材料,通过感官鉴定,挥发物检测及转录组分析,筛选出红掌香气相关的候选基因,利用qRT-PCR技术进行验证并筛选出了香气物质合成代谢的关键基因,采用RACE技术获得A.Mystral和A.Alabama的DXR的cDNA全长,并对A.Mystral的DXR基因进行生物信息学分析。主要研究结果如下:1.利用GC-MS技术检测出红掌香气物质主要为萜类和苯丙烷类。A.Mystral中含量最高为桉树脑(3.39μg·gFW·h-1),其次是苯甲醇、（+）-4-蒈烯、乙酸苄酯、苯甲酸、α-松油醇等,而A.Alabama中未检测出以上物质。2.利用Illumina Hiseq2005技术对A.Mystral和A.Alabama的肉穗花序、根、茎、叶和佛焰苞等组织进行转录组测序,以这两种材料混合组装的结果为参考基因组,共得到79,735条Unigenes。生物信息学分析出7563个差异基因。KEGG分析结果显示,差异表达基因主要富集在核糖体、糖酵解/糖异生、萜类骨架生物合成、苯丙氨酸和脂肪酸等代谢途径中。在这些差异表达基因中,DXR、MCT、HDS、LIS、GPPS、PAL和P450为红掌香气物质合成相关的候选基因。3.DXR基因在A.Mystral和A.Alabama的根、叶、佛焰苞组织和肉穗花序花苞期均低表达,在肉穗花序衰老期均表达,在肉穗花序雌蕊成熟2/3时期的表达差异显著,而其它6个基因在该阶段均无明显的差异表达。此外,DXR基因在有香气后代肉穗花序雌蕊成熟2/3时期高表达,无香气后代中低表达,表明DXR基因是红掌香气关键基因。4.利用RACE技术从A.Mystral肉穗花序中扩增得到长度为482 bp的DXR 5’端非编码区序列,479 bp的DXR 3’端非编码区序列和1954 bp的cDNA全长,从A.Alabama的肉穗花序中扩增得到长度为581bp的DXR 5’端非编码区序列,425 bp的DXR 3’端非编码区序列和2009 bp的cDNA全长。A.Mystral和A.Alabama的DXR基因的编码序列全长均为1413 bp,编码470个氨基酸。A.Mystral和A.Alabama的DXR 5’端非编码区存在明显差异,A.Mystral的上游非编码序列54 bp处比A.Alabama少9个bp碱基、在220 bp处少90个bp碱基,此外A.Mystral和A.Alabama的DXR基因所编码的氨基酸也存在着明显差异,A.Mystral中,DXR基因编码的第37个处赖氨酸和第461处亮氨酸,在A.Alabama中相对应的为甲硫氨酸和谷氨酰胺。这些差异可能是导致A.Mystral和A.Alabama有香和无香的原因。利用在线软件预测出DXR蛋白为亲水性蛋白,不存在信号肽,为非分泌蛋白,存在叶绿体中。与23种植物的DXR蛋白的氨基酸序列进行多重比对结果表明,香型红掌DXR氨基酸序列与Anthurium amnicola亲缘关系最近,其次是籼稻、麝香百合、水仙。而与芝麻、金鱼草、桂花、南非醉茄、烟草等亲缘关系较远。通过上述研究,明确了有香红掌和无香红掌的香气物质和DXR基因差异,获得了香气基因DXR的cDNA全长,为进一步开展香气红掌的遗传研究和品种选育奠定了基础。