水蜜桃(Prunus persica(L.)Batsch)在中国广受消费者的喜爱,实验室前期研究发现乙烯(Ethylene,ETH)下调花色苷合成相关基因的转录水平,从而抑制花色苷的合成,阻碍了桃果皮色泽的形成。而1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)作为乙烯抑制剂,在采后使用不仅能够延缓果实衰老,还能有效促进果实着色,但乙烯及其抑制剂对花色苷合成的作用机制尚不清晰。表观遗传学修饰是调控基因表达的关键机制,有研究表明不同温度下桃果实花色苷合成相关基因的表达水平差异与DNA甲基化修饰相关,那么ETH抑制(1-MCP促进)桃果皮花色苷积累是否与花色苷合成相关基因的甲基化水平相关,目前尚不清晰。因此,本试验以水蜜桃为试材,首先通过探究DNA甲基化剂(Dimethyl sulfate,DMS)和去甲基化剂(5-Azacytidine,5-Aza)处理对桃果皮色泽和花色苷代谢的影响,分析DNA甲基化与ETH抑制(1-MCP促进)花色苷合成的相关性;并通过转录组学和甲基化组学测序技术进一步解析花色苷代谢与DNA甲基化的关系,筛选差异甲基化基因;最后基于甲基化测序结果,针对差异甲基化位点,通过甲基化敏感性内切酶进一步验证关键基因启动子的甲基化水平,从表观遗传学的角度阐释DNA甲基化在ETH抑制桃果皮花色苷合成中的作用。主要实验结果如下:(1)使用DMS及5-Aza分别联合ETH和1-MCP进行处理,发现DNA甲基化及去甲基化处理均影响果皮花色苷的合成:与对照(Control,CON)处理组相比,DMS处理抑制桃果皮花色苷的合成;DMS联合1-MCP处理,与单独1-MCP处理相比,色差a*值、色泽指数(Color index of red grape,CIRG)和花色苷含量等生理指标均降低,花色苷合成相关基因转录水平下调。5-Aza处理与CON处理相比,5-Aza处理促进果皮花色苷的合成;5-Aza联合ETH处理与单独ETH处理相比,色差a*值、CIRG值和花色苷含量等生理指标均增加,花色苷合成相关基因转录水平上调。说明花色苷合成与DNA甲基化相关,DNA甲基化抑制花色苷的合成,去甲基化促进花色苷的合成;ETH抑制花色苷合成可能与DNA甲基化相关,其抑制剂(1-MCP)促进花色苷合成可能与DNA去甲基化相关。接下来采用转录组学和甲基化组学测序联合分析进一步探究ETH抑制(1-MCP促进)花色苷合成的关键基因。(2)以FRE(Fresh0d)、Control(CON处理3d)和MP(1-MCP处理3d)三组处理组的桃果皮为材料,采用RNA测序(RNA sequencing,RNA-Seq)技术,筛选乙烯抑制剂调控果皮色泽形成的关键基因。3个c DNA文库的表达谱测序共获得20.48 G的目标序列。约91.65%-93.47%的目标序列能成功比对到桃参考基因组。与FRE相比,在Control中鉴定出4,222个差异基因(Differentially expressed genes,DEGs)。MP vs Control组中鉴定出734个DEGs,MP vs FRE组中鉴定出4,310个DEGs。不同比较组共有差异基因374个,均显著富集到类黄酮生物合成通路和植物丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路。通过实时荧光定量(Quantitative real-time pcr,RT-q PCR)法分析花色苷合成相关差异基因的转录水平与转录组测序结果一致,MP处理组中花色苷合成相关结构基因CHS、F3H、DFR、UFGT和ANS的转录水平均显著高于Control处理组。(3)通过DNA甲基化测序构建桃果皮基因组文库,共获得152,320,385条Raw reads,与桃参考基因组Mapping获得98,133,987条reads,Unique Mapping rate平均为66.04%。Control vs FRE组有15,297条显著的差异甲基化区域(Differentially methylated regions,DMR),MP vs Control组有16,226条显著的DMR,MP vs FRE有15,717条显著的DMR。将全基因组甲基化测序分析(Whole-genome bisulfite sequencing,WGBS)得到的DMR与RNA-seq得到的DEGs进行联合分析,筛选双重差异基因,共获得55条差异基因,其中与花色苷合成相关基因Prupe.1G376400(DFR)和Prupe.7G168300(F3H)甲基化C位点在启动子区,Prupe.1G002900(CHS)的甲基化C位点在启动子和内含子区,这3条基因在不同样品中的甲基化程度差异显著。通过甲基化敏感性内切酶验证发现,CHS、F3H和DFR启动子区域在贮藏过程中发生了DNA甲基化,贮藏过程中CHS和F3H甲基化程度升高,MP处理组能维持低甲基化水平,DFR基AZD1152-HQPA体内实验剂量因启动子区在FRE组中甲基化水平高,贮藏过程中发生了DNA去甲基化,MP处理组促进DFR启动子区域Hepatitis A去甲基化。综上所述,ETH抑制(1-MCP促进)花色苷合成与DNA甲基化相关,1-MCP处理通过下调结构基因CHS、F3H和DFR启动子区域的甲基化水平使其保持较高的转录水平,从而促进花色苷合成。该研究从表观遗传学的新视角阐释DNA甲基化在ETH调控桃果Telaglenastat体内实验剂量皮花色苷代谢中的作用,为全面揭示ETH调控桃果皮花色苷代谢的机制奠定基础。