番茄自噬在高溫抗性中的功能作用機(jī)制和調(diào)控.pdf

1、番茄是世界范圍內(nèi)廣泛種植的主要蔬菜作物之一，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們消費(fèi)上都有重要的地位。隨著溫室效應(yīng)的加劇，全球氣候變暖越來(lái)越嚴(yán)重，逐漸影響到番茄正常的生長(zhǎng)發(fā)育。高溫天氣會(huì)導(dǎo)致番茄不能正常授粉受精，降低番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)。因此，深入了解高溫對(duì)番茄造成的傷害，以及番茄如何應(yīng)對(duì)高溫天氣的挑戰(zhàn)，有助于我們探索更多的途徑增強(qiáng)番茄抵抗高溫?zé)岷Φ哪芰Γ瑸檎Ｉa(chǎn)提供有效措施。
　　 本文以番茄品種Condine Red為材料，利用化學(xué)遺傳學(xué)、生理學(xué)

2、、分子生物學(xué)等手段從光合系統(tǒng)、基因表達(dá)、蛋白變化、自噬體變化等角度研究了自噬在番茄抵抗高溫?zé)岷χ械墓δ芎妥饔脵C(jī)制，探討了WRKY33在自噬對(duì)高溫響應(yīng)途徑中的調(diào)控作用。主要結(jié)果如下:
　　 1.究了自噬在番茄抵御高溫中的重要作用。高溫顯著誘導(dǎo)番茄自噬基因ATG5和ATG7上調(diào)表達(dá)。當(dāng)ATG5和ATG7被分別沉默以后，植株的抗高溫能力明顯下降，細(xì)胞膜遭到破壞，透性增加。光合系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)損傷嚴(yán)重，氣體交換途徑受到影響，光合系統(tǒng)的自

3、我恢復(fù)能力下降。因此，自噬可以通過(guò)保護(hù)膜結(jié)構(gòu)和光合系統(tǒng)來(lái)抵抗高溫傷害。
　　 2.研究了選擇性自噬在番茄自噬調(diào)控的抗熱途徑中的地位。作為選擇性自噬受體，NBR1功能缺失以后，植株對(duì)高溫的反應(yīng)同ATG5和ATG7沉默植株表現(xiàn)一致，并且EL、Pn、Gs、Ci等參數(shù)的變化量與ATG沉默植株相近，顯示出NBR1在自噬抗熱途徑中的貢獻(xiàn)非同尋常。ATG5和ATG7沉默植株中高溫對(duì)UBA1和UBA2的誘導(dǎo)被顯著抑制，相應(yīng)的，UBA1和UBA2

4、沉默植株中高溫也不能誘導(dǎo)ATG5和ATG7上調(diào)表達(dá)，表明自噬組件和NBR1之間存在密切聯(lián)系。
　　 3.研究了番茄WRKY33對(duì)自噬抗熱途徑的調(diào)控。WRKY33沉默植株對(duì)高溫變得敏感，可溶性蛋白含量變化與ATG沉默植株趨勢(shì)一致。WRKY33被抑制以后ATG5和ATG7也被嚴(yán)重抑制表達(dá)。WRKY33和ATG5、ATG7沉默植株受到高溫脅迫產(chǎn)生的自噬體明顯比TRV植株少得多。因此，作為轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，WRKY33在上游調(diào)控了番茄自噬參