番茄果实成熟衰老是一个有序而复杂的过程,也是一个多因子高度协调的遗传调控过程,影响番茄果实成熟衰老的因子很多,包括各种植物激素﹑相关酶类以及各种外源物质等。本文论述了与番茄果实成熟衰老相关的植物激素及其类似物(乙烯﹑脱落酸﹑水杨酸﹑茉莉酸﹑多胺)﹑相关酶类(脂氧合酶﹑保护酶类﹑软化酶类),以及外源物质(1-甲基环丙烯﹑一氧化氮﹑钙)对番茄果实成熟衰老的影响,并探讨了各种相关因子对其成熟衰老的影响机理。

为明确钙在调节网纹甜瓜果实成熟衰老中的生理作用,以网纹甜瓜果实圆片为材料,研究了不同浓度硝酸钙(1,3,5 mmol/L)处理4,8,12,16,20和24 h情况下,甜瓜果实成熟衰老相关生理指标的变化。结果表明:硝酸钙具有明显延缓甜瓜果实衰老的作用,使果肉硬度显著高于对照,并提高过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,同时降低果肉乙烯释放量、可溶性蛋白含量、外渗电导率的升高速度和脂氧合酶(LOX)活性的作用。但不同处理浓度和处理时间对果实软化的作用效果存在一定差异。与1 mmol/L和3 mmol/L的硝酸钙相比,5 mmol/L的硝酸钙处理更能显著延缓果实...

本文对番茄果实芳香物质的研究进展进行了综述,从番茄果实主要芳香物质的种类,不同芳香物质对番茄果实风味的具体贡献入手,阐述了不同品种间、不同成熟时期、不同栽培条件下番茄果实芳香物质的变化情况和芳香物质分子遗传标记进展;对番茄果实挥发性芳香物质的形成途径、关键酶及影响番茄果实芳香物质变化的外界因素进行了分析,并对番茄果实芳香物质的分离、鉴定方法进行了概述。

为了从普通番茄中筛选耐贮的优良育种材料,以番茄(Lycopersicon esculentum)07g-31(红果)、07g-32(粉果、F1)、07g-33(粉果、父本)、07g-34(粉果、母本)为试验材料,研究耐贮性不同的番茄果实成熟软化过程中呼吸、乙烯生理、硬度、多聚半乳糖醛酸酶及果实细胞壁超微结构的变化差异。结果表明:在耐贮性方面表现出明显优势的07g-31、07g-33果实成熟软化过程中,呼吸峰来临时间晚、强度弱,乙烯释放量低,ACC含量、ACC合成酶和ACC氧化酶的活性偏低,硬度下降较慢,多聚半乳糖醛酸酶活性较低,细胞壁及胞间层分裂缓慢、程度轻,07g-34的表现恰好相反,而07...

研究了番茄果实不同部位类胡萝卜素和糖含量的动态变化,并对其相关性进行了分析。结果表明:果实成熟时,果皮中番茄红素含量最高;β-胡萝卜素和叶黄素在胶质胎座中含量最高;3种糖在果皮中含量最高。番茄红素、β-胡萝卜素与果实各部位果糖、葡萄糖呈显著或极显著正相关关系,与果皮、隔壁、胶质胎座中蔗糖含量呈显著或极显著的负相关关系。叶黄素含量与果实各部位中糖相关性很低。

目的探讨协同抑制番茄ACO1基因对果实成熟和病程相关蛋白基因表达、内源乙烯生物合成及果实耐贮性的影响。方法采用PCR或RT-PCR方法克隆了番茄ACC氧化酶1、ACC氧化酶3、EBF1、PR1、PR5以及NP24基因片段,并以此制备探针,以协同抑制ACO1的转基因番茄和野生型番茄为研究对象,进行Northern杂交,同时测定了伤害叶片和果实的乙烯释放量,并进行了果实贮藏试验等。结果Northern杂交结果表明,番茄ACO1基因表达被抑制后,与果实成熟相关基因LeACO3和LeEBF1,以及病程相关蛋白基因LePR1、LePR5和LeNP24的表达量急剧降低。乙烯释放量测定试验和果实贮藏试验结果...

【背景】番茄(Solanum lycopersicum)作为连续发芽分化和坐果的重要园艺作物,早衰是限制其生长期长短、产量和品质的重要因素。NAC(NAM、ATAF1/2和CUC2)转录因子家族参与调控拟南芥、水稻等多种植物衰老进程,但在番茄中的研究尚不深入。目前已知,SlNAP2(NAC-like, activated by apetala3/pistillata)参与番茄植株衰老进程。【目的】SlNAC29为SlNAP2的同源基因,对其在番茄植株衰老中的功能及调控机制进行研究,以期为园艺栽培中番茄的衰老调控及种质创新提供科学依据。【方法】以野生型番茄(Condine Red,CR)为背景,采用qRT-PCR技术明确SlNAC29在不同衰老阶段叶片中的相对表达量,并分别利用CRISPR/Cas9基因编辑技术和基因过表达技术构建Slnac29纯合突变体及OE:SlNAC29稳定过表达植株。在此基础上,在自然生长状态下和黑暗处理诱导衰老条件下,对野生型、Slnac29突变体和OE:SlNAC29过表达植株的生长、叶绿素含量、光合作用、叶片衰老和叶绿素降解相关基因的相对表达量等参数进行分析,明确SlNAC29转录因子在调控番茄植株衰老中的生物学功能;进一步利用聚类热图分析过表达植株OE:SlNAC29中29个衰老相关基因、叶绿素降解基因以及ABA合成/信号转导相关基因的相对表达量。并选取在黑暗诱导衰老条件下不同株系植株中表达差异明显的4个基因进行凝胶迁移阻滞分析(electrophoretic mobility shift analysis,EMSA),以鉴定SlNAC29直接转录调控的靶标基因及其与衰老调控的关系。【结果】SlNAC29在初老叶和衰老叶片中的相对表达量较嫩叶和成熟叶显著上升。自然生长状态下,突变体材料Slnac29与野生型长势以及光合速率无明显差异,而过表达材料OE:SlNAC29株高则显著低于野生型植株,叶绿素含量和光合速率分别是野生型植株的25%和50%。在黑暗诱导衰老的条件下,野生型植株叶片明显变黄,叶绿素含量显著下降。Slnac29突变缓解了叶片衰老程度,叶片无明显变黄,叶绿素含量是野生型的3倍,衰老相关基因(senescence-associated genes,SAGs)和叶绿素降解基因的表达量均较低。OE:SlNAC29则相反,叶片衰老程度比野生型和Slnac29突变体均明显严重。基因聚类分析表明多个衰老相关基因和叶绿素降解基因在OE:SlNAC29植株中显著上调表达。EMSA鉴定到SlNAC29能够直接与衰老相关基因家族SAGs成员SlAGT1(Glyoxylate aminotransferase)启动子绑定,且SlAGT1在OE:SlNAC29中的相对表达量较野生型和Slnac29突变体显著增加。【结论】转录因子SlNAC29调控番茄植株的衰老,促进番茄叶片在黑暗诱导条件下的衰老进程。SlNAC29直接绑定衰老相关基因SlAGT1启动子区域调控其转录表达。

［目的］通过研究耐裂果与易裂果番茄果实成熟过程中不同部位组织的衰老状况，揭示番茄果实组织衰老与裂果的关系，为裂果的防控提供理论依据。［方法］采用耐裂果番茄材料ＬＡ１６９８与易裂果番茄材料ＬＡ２６８３，测定其果实不同时期（绿熟期、转色期和红熟期）和不同部位（上部、中部和下部）的活性氧含量、膜脂过氧化程度、抗氧化酶活性、抗氧化物质Ａｓ Ａ及可溶性蛋白含量。［结果］与果实中部和下部相比，番茄上部具有更高的活性氧含量和膜脂过氧化程度；在果实成熟后期，相同部位相比，易裂果番茄的活性氧含量和膜脂过氧化程度高于耐裂果番茄。易裂果番茄红熟期果实相同部位抗氧化酶ｓＯＤ、ＧＲ和ＡＰＸ活性及抗氧化物质Ａｓ Ａ含量显．．．

【目的】SWEETs(sugars will eventually be exported transporters)是一种糖转运蛋白,参与植物生物进程,对植物生长发育、响应各种胁迫、宿主-病原体的互作发挥作用。克隆番茄SWEET7a,通过构建Sl SWEET7a沉默和过表达载体,研究其在糖的转运过程中的作用,为探索SWEETs在植物果实发育过程中的功能提供理论依据。【方法】以Micro-Tom(Solanum lycopersicum)番茄为试材,利用RT-PCR技术从果实中克隆SWEET7a的c DNA全长842bp,进行生物信息学分析,并利用MEGA6.0构建拟南芥进化树,与Sl SWEET7a进行蛋白序列同源性分析;利用实时荧光定量PCR技术探明其在果实发育时期的时空表达特征分析,并构建基因的沉默和过表达载体,通过农杆菌介导的果实注射法进行瞬时表达检测构建载体的表达效率;然后进行番茄的遗传转化,获得T1代转基因株系,利用实时荧光定量PCR技术检测绿熟期果实SWEET7a的表达,通过高效液相色谱法检测转基因果实和叶片中糖组成与含量的变化。【结果】Sl SWEET7a蛋白结构是由7个跨膜结构域构成的。同源性比对分析结果显示,Sl SWEET7a与拟南芥At SWEET6和At SWEET8序列同源性较高,都属于SWEETs家族的CladeⅡ。番茄果实各部位的表达分析显示,Sl SWEET7a在绿熟期果柄、果实维管束相对表达量最高,转色期和红熟期相对表达量较低。构建SWEET7a沉默(S7a)及过表达载体(OE7a)在番茄果实的瞬时表达,发现OE7a样品果实中Sl SWEET7a的表达量是未注射果实的6倍,其Sl SWEET7a表达量明显上调,与对照相比,S7a样品果实中Sl SWEET7a明显下调了5倍。在番茄中的遗传转化中卡那霉素抗性筛选获得10株可能的超表达T0代植株,PCR鉴定得到了Sl SWEET7a超表达8株;沉默株系经除草剂筛选,获得14株,PCR检测得到10株沉默株系。T1代植株的实时定量分析显示,过表达Sl SWEET7a植株发生转基因沉默现象,Sl SWEET7a表达量显著低于正常植株,而沉默植株表达量也降低,说明获得的过表达植株也发生了基因沉默。果糖、葡萄糖和蔗糖含量测定结果表明,降低番茄中Sl SWEET7a的表达,植株成熟叶片和绿熟期果实中果糖、葡萄糖和蔗糖含量均高于对照,尤其是叶片中蔗糖含量显著高于对照,这说明Sl SWEET7a对细胞中蔗糖的易化扩散起着重要作用。【结论】Sl SWEET7a对叶片中蔗糖向源组织韧皮部的装载及果实果柄、维管束的运输、卸载起重要调控作用。

为探究鲜食番茄生长期果实品质动态变化规律,指导栽培并确立适宜的采收期,以5个不同品种的鲜食番茄为材料,分析其成熟过程中果实色泽、硬度以及维生素C、可溶性糖、可滴定酸、番茄红素、矿物质含量等品质指标的动态变化。结果显示:果实成熟过程中,硬度由3 000～4 000 g降至1 000～2 000 g,果皮红色逐渐加深,番茄红素增加至0.016 mg/g左右,可溶性固形物、维生素C、葡萄糖、果糖含量都呈现先增加后降低的变化规律,且在坚熟期达到最大值;糖酸比、可溶性糖含量总体呈逐渐上升的趋势;可溶性蛋白、可滴定酸、苹果酸含量则呈现逐渐降低的趋势,同一品种的番茄在不同的生长期某些矿物质的含量也存在显著差异。结果表明,坚熟期为鲜食番茄最适宜的采收时期,坚熟期NT31番茄的糖酸比在7.5左右,果糖含量为15.0 mg/g,可溶性蛋白含量为17.0 mg/g,具备更高的营养价值和商品价值。

硝态氮(NO3--N)和铵态氮(NH4+-N)是植物吸收的两种主要氮素形态。由于植物对NO3-和NH4+吸收和同化的机制不同,导致叶片及果实中有机酸含量差异很大。本文阐述了不同形态氮素对植物叶片内有机酸合成的影响,指出供NO3-植物叶片中苹果酸、α-酮戊二酸及柠檬酸含量均显著高于供NH4+植物。番茄果实中苹果酸和柠檬酸是两种含量最多的有机酸,也是影响果实品质的重要因素;进一步分析了番茄果实发育过程中有机酸种类、含量及相关有机酸代谢酶活性的变化,探讨了不同形态氮素对番茄果实中苹果酸和柠檬酸含量以及氮代谢和有机酸代谢关键酶活性的影响。提出氮素形态可能对果实中有机酸含量有重要的调控作用,以期为农业生...

为探讨DREBs在果实发育及成熟调控中的作用及机理,以番茄‘Micro-Tom’为试材,克隆得到1个DREBs转录因子SlDREB1B。研究证实,在果实中SlDREB1B的表达可受脱水胁迫和温度胁迫诱导。将SlDREB1B构建到带有e-GFP报告基因的载体上,采用叶盘法将SlDREB1B基因转入番茄,经报告基因筛选和SlDREB1B表达检测,成功获得转基因阳性植株。和转空载基因的植株相比,转SlDREB1B植株的果实发育和成熟进程明显加速。进一步分析表明,SlDREB1B的过量表达,可调控一系列与果实发育和成熟相关的基因表达,其中,色素合成相关基因和果实软化相关基因的表达受到强烈诱导,说明Sl...

番茄红素作为一种高价值类胡萝卜素，具有抗氧化、清除人体自由基、预防心脑血管疾病等生理功能，被广泛应用于食品、药品等领域。目前番茄红素主要来源于天然番茄提取，产能不足导致其市场应用受限。而以合成生物学为代表的生物技术为番茄红素的工业生产带来了曙光。本文基于国内外相关文献资料总结了番茄红素的理化性质、生理功能和生产方法，重点分析了当前利用生物技术生产番茄红素的代谢工程改造策略、发酵和提取方法的最新研究进展，并对目前番茄红素的合成生物学研究现状进行系统梳理，最后对未来生物技术生产番茄红素的研究方向及存在问题提出展望，旨在为番茄红素的生物合成技术研究提供参考。

对番茄花药培养中基因型、小孢子发育、培养基种类、碳源、激素种类和配比、添加物、预处理和培养条件等方面的国内外研究概况和进展做了综述。

随着农业现代化理念的不断推广，中国设施农业栽植面积在不断扩大，已居世界前列。番茄作为设施农业中重要的经济作物之一，及时、高效、细致地对番茄花授粉是促使优质番茄生长的关键。目前设施番茄主要通过人工进行授粉作业，劳动力占比大、投入成本高。随着机器学习、机器视觉、互联网等技术的快速发展，授粉机器人将成为代替人力劳作、提高生产效率的关键技术。为全面、深入地了解设施番茄精准授粉机器人的发展现状及未来趋势，对国内外授粉机器人的发展应用情况进行概述，对设施番茄花朵的目标识别、检测等关键技术进行分析，概况了番茄授粉末端执行器的种类及结构，总结了目前采摘末端执行器研究中出现的问题并提出解决方案，并对液态喷雾式授粉末端执行器的发展及实用性做了分析讨论。最后对现今设施番茄授粉机器人末端执行器发展所遇到的共性问题做了分析和展望。