光敏色素下游轉(zhuǎn)錄因子基因沉默對(duì)番茄生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及丁香假單胞菌Pst DC3000脅迫抗性的影響.pdf

1、番茄（Solanum lycopersicum）是包括我國(guó)在內(nèi)的世界性重要蔬菜之一，它以其豐富的維生素和營(yíng)養(yǎng)成分深受廣大消費(fèi)者喜愛(ài)，是目前設(shè)施栽培面積最大的蔬菜之一，同時(shí)也是茄科的重要代表植物。植物的營(yíng)養(yǎng)成分在受遺傳因子控制的同時(shí)，也顯著受環(huán)境的影響。植物能夠感知周?chē)h(huán)境的光強(qiáng)、光質(zhì)、光向和光周期并對(duì)其變化做出響應(yīng)，形成了光感受系統(tǒng)。許多研究表明，調(diào)節(jié)植物光感受系統(tǒng)中的光信號(hào)基因，能夠影響番茄果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，但同時(shí)也帶來(lái)了植株矮化，抗性

2、降低等問(wèn)題。因此研究光信號(hào)基因如何調(diào)控植物生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)代謝及對(duì)植物抗性的影響具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本研究以番茄(Solanum lycopersicum Mill.)為試驗(yàn)材料，利用病毒誘導(dǎo)的基因沉默(VIGS)技術(shù)，針對(duì)光敏色素下游轉(zhuǎn)錄因子如何影響植物生長(zhǎng)和光合特性，調(diào)節(jié)植物營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)代謝以及對(duì)生物脅迫PstDC3000時(shí)的抗病機(jī)理開(kāi)展了研究，進(jìn)一步闡述了光敏色素下游轉(zhuǎn)錄因子作為光感受系統(tǒng)中的重要元件所起的作用。主要的研究結(jié)果如下:

3、r>　　1.利用VIGS技術(shù)構(gòu)建了光敏色素下游四個(gè)關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子的載體pTRV-DET1、pTRV-DDB1、pTRV-COP1及pTRV-CSN5。研究發(fā)現(xiàn)沉默番茄光敏色素下游轉(zhuǎn)錄因子抑制了番茄植株的生長(zhǎng)，影響了番茄植株的光合特性。其中，DET1、CSN5基因沉默植株的凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)和蒸騰速率(Tr)都有所下降。同時(shí)，光敏色素下游轉(zhuǎn)錄因子基因沉默也使番茄葉片的葉綠素含量發(fā)生了變化。其中，類(lèi)胡蘿卜素的含量提高最為顯

4、著。
　　2.研究了不同光敏色素下游轉(zhuǎn)錄因子基因沉默對(duì)番茄營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和抗氧化能力的影響。結(jié)果表明，沉默番茄光敏色素下游轉(zhuǎn)錄因子在一定程度上提高了番茄的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和抗氧化能力。主要表現(xiàn)為在可溶性糖、類(lèi)黃酮、總酚、花青素含量和抗氧化能力等方面的提高。其中，DET1、DDB1、CSN5基因沉默植株的類(lèi)黃酮、總酚、花青素等含量的提高最為明顯。
　　3.研究了光敏色素下游轉(zhuǎn)錄因子基因沉默植株在Pst DC3000處理后的葉片表型、菌落生長(zhǎng)

5、、PAL活性、葉綠素?zé)晒?、SA含量和抗病基因表達(dá)量等指標(biāo)，分析光敏色素下游轉(zhuǎn)錄因子基因沉默對(duì)番茄Pst DC3000脅迫抗性的影響。結(jié)果表明，沉默番茄光敏色素下游轉(zhuǎn)錄因子降低了番茄對(duì)Pst DC3000的抗性。其中，DET1和DDB1基因沉默植株受到的脅迫最為嚴(yán)重，其抗性最低。其主要的機(jī)理是因?yàn)镈ET1基因沉默植株的H2O2的沒(méi)能像TRV植株那樣提前爆發(fā)，未能誘導(dǎo)植物的水楊酸SA合成基因ICS的上調(diào)表達(dá)，來(lái)進(jìn)一步增強(qiáng)植物的抗病性。而DD