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(duì)番茄(Lycopersicon esculetum)各表現(xiàn)型的調(diào)控規(guī)律，實(shí)驗(yàn)室前期構(gòu)建了含有3’—端非編碼區(qū)和35S CaMV啟動(dòng)子的反義LeETR1和LeETR2序列，以含反義LeETR1或LeETR2的表達(dá)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(gè)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(duì)象

2、，經(jīng)過標(biāo)記基因NPTⅡ PCR、反義序列PCR和標(biāo)記基因GUS活性鑒定證明轉(zhuǎn)入反義序列的穩(wěn)定遺傳。對(duì)各株系生長(zhǎng)發(fā)育、衰老脫落、果實(shí)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(jìn)行了系統(tǒng)比較。結(jié)果如下：
　　 1．a(chǎn)le1表達(dá)使自然光照下生長(zhǎng)的植株明顯矮化，顯著增強(qiáng)葉柄上位性生長(zhǎng)，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(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)到生殖生長(zhǎng)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(zhǎng)等部分乙烯反應(yīng)。dale表現(xiàn)型與ale1基本一致，沒有特別增強(qiáng)的表現(xiàn)型，說明LeETR1與LeETR2同時(shí)缺失并沒有比單一缺失產(chǎn)生更高的乙烯敏感性或更強(qiáng)的乙烯反應(yīng)；LeETR2在番茄生長(zhǎng)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(duì)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(shí)中，對(duì)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(dá)數(shù)量要低于

4、對(duì)照株系。在葉子的乙烯結(jié)合方面，各個(gè)株系葉子的乙烯結(jié)合能力沒有體現(xiàn)差異性，而在果實(shí)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(dá)量占葉子總的受體的表達(dá)量比例不大，在果實(shí)中乙烯受體LeETR1和LeETR2對(duì)受體表達(dá)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(cè)也存在乙烯受體家族成員間的特定時(shí)間和組織特異性地補(bǔ)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(duì)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(duì)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(qiáng)。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(shí)缺失比單獨(dú)缺失產(chǎn)生的乙烯敏感性更強(qiáng)，兩者同時(shí)存在則可能對(duì)抑制乙烯誘導(dǎo)的脫落作用比單獨(dú)存在時(shí)更強(qiáng)。
　　 4．轉(zhuǎn)基因株系果實(shí)的單果重要比對(duì)照株系果實(shí)明顯加重，果實(shí)形狀要比對(duì)照株系更加寬扁。在成熟過程中，轉(zhuǎn)基因株系果實(shí)的硬度、黏著性和彈性明顯要低于對(duì)照株系。轉(zhuǎn)基因株系果實(shí)的顏色要比對(duì)照株系更紅，在BK+10以后趨于一致。在可溶性固形物和電導(dǎo)率上，ale1株系的含量要高于ale2株系，dale

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