生長素響應(yīng)因子基因SlARF10在番茄果實發(fā)育過程中的功能研究.pdf

1、果實的形成和發(fā)育過程需要一系列嚴格的機制來調(diào)控，是一個復(fù)雜而有序的生化和分子改變的過程。生長素，作為一種植物激素在調(diào)控這些變化中起著重要作用，但生長素在果實形成和發(fā)育過程中的具體作用機制研究的還不是很透徹。已有研究顯示在番茄果實形成和發(fā)育過程中，控制生長素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的生長素應(yīng)答因子（ARF）和生長素/吲哚-3-乙酸（Aux/IAA）家族基因發(fā)揮著重要作用。一些ARFs已被證明參與果實的形成和發(fā)育過程，并發(fā)揮著重要作用。生長素響應(yīng)因子SlA

2、RF10是番茄ARF家族成員之一，我們研究發(fā)現(xiàn)SlARF10基因在番茄果實發(fā)育過程中發(fā)揮著重要功能。
　　首先，氨基酸序列比對分析表明，SlARF10具有典型的ARF保守結(jié)構(gòu)域：B3-DNA結(jié)構(gòu)域、ARF結(jié)構(gòu)域，AUX/IAA結(jié)構(gòu)域，初步表明SlARF10應(yīng)該屬于ARF家族。亞細胞定位研究發(fā)現(xiàn)SlARF10是一個定位于細胞核內(nèi)的蛋白，但是研究發(fā)現(xiàn)該蛋白不具備轉(zhuǎn)錄激活活性。采用番茄基因表達數(shù)據(jù)庫在線分析和定量PCR技術(shù)分析SlARF

3、10基因的組織表達模式，發(fā)現(xiàn)該基因在番茄各個器官或組織中都有表達，但在果實發(fā)育階段各時期中的表達水平明顯高于其他組織，表明SlARF10基因可能參與了番茄果實的發(fā)育過程。
　　為了闡明SlARF10基因在果實發(fā)育過程中的作用，我們構(gòu)建了該基因的超表達和干擾表達載體，轉(zhuǎn)化番茄，獲得了T3代轉(zhuǎn)基因植株，超表達轉(zhuǎn)基因植株的未成熟綠果和成熟綠果表現(xiàn)出深綠色表型，而RNAi抑制卻表現(xiàn)出相反的表型，未熟和成熟綠果表面顏色淺綠。分析綠果和葉片葉

4、綠素含量，發(fā)現(xiàn)超表達植株的葉綠素含量明顯高于野生型植株，而RNAi抑制植株同樣表現(xiàn)出相反的情況，葉綠素含量低于野生型對照，我們的結(jié)果表明SlARF10基因在番茄果實發(fā)育中葉綠素的形成和積累過程發(fā)揮著重要的作用。我們進一步分析了果實中糖類物質(zhì)的含量變化以及相關(guān)基因的表達情況，發(fā)現(xiàn)超表達植株的番茄果實淀粉、多糖和單糖含量明顯高于野生型，而RNAi抑制植株則低于野生型。同時一些與淀粉合成相關(guān)的重要的限速酶基因的表達也發(fā)生了重要改變，表明SlA