番茄乙烯受體調(diào)控規(guī)律的研究.pdf

1、為了探索乙烯受體基因家族成員LeETR1或LeETR2對番茄(Lycopersicon esculetum)各表現(xiàn)型的調(diào)控規(guī)律，實驗室前期構(gòu)建了含有3’—端非編碼區(qū)和35S CaMV啟動子的反義LeETR1和LeETR2序列，以含反義LeETR1或LeETR2的表達載體轉(zhuǎn)化番茄B1純系，轉(zhuǎn)化子經(jīng)過多代篩選和鑒定，得到兩個轉(zhuǎn)基因株系ale1和ale2。將ale1與ale2雜交，得到雜交dale。本研究以ale1，ale2和dale作為對象

2、，經(jīng)過標記基因NPTⅡ PCR、反義序列PCR和標記基因GUS活性鑒定證明轉(zhuǎn)入反義序列的穩(wěn)定遺傳。對各株系生長發(fā)育、衰老脫落、果實成熟等乙烯相關(guān)表現(xiàn)型、以及組織的乙烯結(jié)合能力等進行了系統(tǒng)比較。結(jié)果如下：
　　 1．a(chǎn)le1表達使自然光照下生長的植株明顯矮化，顯著增強葉柄上位性生長，花序軸縮短，開花期和座果期都推遲，開花數(shù)和座果率下降，畸形果率上升。這些性狀提示LeETR1在番茄營養(yǎng)生長到生殖生長過程都有重要的調(diào)控作用。ale2只

3、表現(xiàn)出微弱的葉柄上位性生長等部分乙烯反應。dale表現(xiàn)型與ale1基本一致，沒有特別增強的表現(xiàn)型，說明LeETR1與LeETR2同時缺失并沒有比單一缺失產(chǎn)生更高的乙烯敏感性或更強的乙烯反應；LeETR2在番茄生長發(fā)育的調(diào)控上可能沒有特別明確的功能分工，它可能只是對包括LeETR1在內(nèi)的其它受體成員起輔助調(diào)控作用。
　　 2．無論是在葉子還是果實中，對照株系的乙烯結(jié)合能力要普遍高于轉(zhuǎn)基因株系，說明轉(zhuǎn)基因株系的乙烯受體表達數(shù)量要低于

4、對照株系。在葉子的乙烯結(jié)合方面，各個株系葉子的乙烯結(jié)合能力沒有體現(xiàn)差異性，而在果實乙烯結(jié)合能力方面，轉(zhuǎn)基因株系間乙烯結(jié)合能力具有顯著差異，說明乙烯受體LeETR1和LeETR2在葉子中的表達量占葉子總的受體的表達量比例不大，在果實中乙烯受體LeETR1和LeETR2對受體表達具有重要作用。另外，雙突變體dale的乙烯結(jié)合能力與ale1和ale2類似，推測也存在乙烯受體家族成員間的特定時間和組織特異性地補償作用。
　　 3．a(chǎn)le

5、1表現(xiàn)出最明顯的器官衰老和脫落加速，對乙烯作用抑制劑敏感性也更高，但ale2在花朵衰老上沒有明顯的表現(xiàn)，說明乙烯受體LeETR1和LeETR2對器官脫落的調(diào)控功能冗余，但也有作用程度的差異，在花朵衰老調(diào)控方面，LeETR1可能起了重要作用，而LeETR2可能沒有直接的意義；dale葉柄脫落速度明顯比ale1和ale2都快，說明dale在器官脫落區(qū)乙烯敏感性比ale1和ale2更強。這種結(jié)果提示LeETR1和LeETR2在調(diào)控器官脫落上既

6、有功能冗余還可能存在功能疊加效果，兩者同時缺失比單獨缺失產(chǎn)生的乙烯敏感性更強，兩者同時存在則可能對抑制乙烯誘導的脫落作用比單獨存在時更強。
　　 4．轉(zhuǎn)基因株系果實的單果重要比對照株系果實明顯加重，果實形狀要比對照株系更加寬扁。在成熟過程中，轉(zhuǎn)基因株系果實的硬度、黏著性和彈性明顯要低于對照株系。轉(zhuǎn)基因株系果實的顏色要比對照株系更紅，在BK+10以后趨于一致。在可溶性固形物和電導率上，ale1株系的含量要高于ale2株系，dale

7、株系和對照株系。在酸含量方面，轉(zhuǎn)基因株系的含量均要顯著高于對照株系。在貨架壽命上，轉(zhuǎn)基因株系要比對照株系短。說明反義LeETR1和反義LeETR2果實及雙突變體反義轉(zhuǎn)基因果實成熟速度顯著加快。這提示乙烯受體差異調(diào)控果實的成熟進程，除了前人已經(jīng)明確的NR(LeETR3)外，LeETR1和LeETR2也與果實成熟有密切的關(guān)系，其中以LeETR1的調(diào)控效應較為明顯。
　　 5．番茄乙烯受體LeETR1與LeETR2在不同組織中可能存在