【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。

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。

通过测定番茄果实生长发育过程中蔗糖、果糖、可溶性总糖、淀粉的含量和糖代谢中涉及到的蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶、酸性转化酶、中性转化酶的活性,研究了番茄果实生长发育过程中糖的代谢过程。根据番茄果实的生长发育曲线和相对日生长率,可以将番茄的生长发育过程按开花后39 d作为分界点分为2个阶段,39 d之前为产量形成期,之后为品质形成期。在产量形成期内,果糖和可溶性总糖含量逐渐升高,淀粉含量逐渐下降,蔗糖含量先升高后下降,变化不剧烈,以积累淀粉为主。同期AI和NI的活性较低,SS和SPS的活性较高。在品质形成期,果糖含量升高,淀粉含量下降,蔗糖和可溶性总糖变化不明显,以积累果糖为主。AI和NI的活性急...

比较５个番茄成熟等基因系的乙烯生成量、多聚半乳糖醛酸酶（ＰＧ）和果胶甲酯酶（ＰＥ）等生理生比指标表明：基因ｒｉｎ具有对乙稀释放量和ＰＧ、ＰＥ活性抑制的综合效应；ｒ对果实成熟的抑制主要表现在对乙烯释放量的抑制作用；Ｎｒ则表现为对ＰＧ和ＰＥ的抑制效应；ｔ抑制效应较差；几个突变基因对果实成熟过程均有抑制效应。突变等基因系与Ｗｔ在品质上没有明显差异。

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。

以5个番茄自交系为材料,完全双列杂交设计,对番茄果实中番茄红素配合力及其遗传参数进行了分析和估算。试验表明:番茄红素的一般配合力为-0.608~0.734,特殊配合力为-0.302~1.208;番茄红素的广义遗传力为57.35%,狭义遗传力为46.36%,其遗传符合加性—显性模型。所以在育种中采用系谱选择以提高和固定高番茄红素性状是有效的,有性杂交育种可在早期世代进行选择。

【目的】白粉病(powdery mildew)是番茄生产上的重要病害,严重影响番茄的产量。番茄基因组测序工作的完成为抗病基因挖掘提供了重要的信息资源。ARP2/3(actin-related protein 2 and 3)复合体是肌动蛋白微丝骨架动力学的主要调控因子,能够参与包括响应外界胁迫等多种细胞学过程。本研究通过对番茄ARPC5(actin-related protein C5)进行克隆和抗病功能验证,为番茄基因组信息完善、抗病机制解析和分子育种等方面打下基础。【方法】从番茄LA1777(Solanum habrochaites)cDNA中PCR扩增ShARPC5,使用DNAMAN 6.0进行多序列比对;MEGA 6.0构建系统发育树;应用在线工具ProtComp v. 9.0进行亚细胞定位预测。利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)比较接种白粉菌(Oidium neolycopersici,On-Lz)后高感品种Moneymaker(MM)和高抗品种LA1777中番茄ARPC5的表达特征,分析白粉菌侵染与ARPC5表达的相关性。应用病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术进一步验证该基因在番茄中的抗病功能,观察沉默株和野生型株系接种后表型变化,利用台盼蓝和DAB染色法检测植株产生过敏性坏死和H2O2的能力,并检测ShARPC5沉默后一些与植物抗病相关标记基因的表达变化。采用农杆菌浸花法遗传转化拟南芥过表达ShARPC5植株,观察转基因和野生型株系接种后表型变化,并统计单病斑分生孢子数。【结果】从番茄品种LA1777中克隆到ShARPC5,编码132个氨基酸残基,包含一个保守的P16-Arc结构域。与番茄MM-白粉菌亲和互作相比,非亲和互作的番茄品种LA1777在接种白粉菌后,ShARPC5显著上调表达,尤其在接种后18 h。在番茄上沉默ShARPC5能够增加植株对白粉菌On-Lz的敏感性,防卫反应基因PR1b1显著下调表达。组织学观察显示与对照植株相比,ShARPC5沉默植株接种后诱导产生过敏性坏死和活性氧减少。在烟草上瞬时过表达ShARPC5能够诱导产生坏死斑。相反,在拟南芥上过表达ShARPC5能够增加植物的抗病性。【结论】ShARPC5是番茄响应白粉菌侵染的重要基因,可减轻番茄白粉病的发病程度,在番茄抗白粉病机理研究方面具有较大的应用价值,可作为番茄抗白粉病分子育种的一个候选基因。

研究不同甜瓜品种果实成熟过程中香气物质成分。采用顶空固相微萃取技术(HS-SPME)提取不同品种甜瓜果实成熟过程中的香气成分,用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)进行测定分析。4个甜瓜品种在花后25 d(未成熟时期)的芳香物质以醛类和醇类物质为主。花后30 d的果实是一个醛类和醇类物质向酯类物质转化的时期。花后35d是甜瓜果实的成熟期,香气成分以酯类物质为主,仅有少量的醛类和醇类物质。4个甜瓜品种在果实成熟期共有的芳香物质有6种,均为酯类物质,分别是乙酸己酯、乙酸苯甲酯、乙酸异丁酯、乙酸丁酯、乙酸-2-甲基丁酯、2,3-丁二醇双乙酸酯和十四酸异丙酯;它们特有的香气物质以及特征性酯类种类和含量均不...

表达序列标签(Expressed sequence tags,EST)中存在广泛的微卫星或简单重复序列(Simple sequence re-peats,SSR),为SSR标记的开发提供了宝贵的资源。以NCBI中与番茄(Solanum lycopersicum)果实性状相关EST序列为材料,对EST序列进行聚类去冗余、拼接等前期处理后,再进行EST-SSR搜寻及分析。结果表明:NCBI中与番茄果实性状相关的83 613条EST序列经CAP3拼接后获得18 878个UniGene,其中9 650个Contigs,9 228个Singlets。对UniGene利用MISA软件进行SSR位点搜寻,获...

[目的]研究TETRASPANIN3基因在抗番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)病中的作用及对番茄生长发育的影响。[方法]通过软件MEG5.0构建进化树,分析TETRASPANIN3基因的进化;采用荧光定量PCR检测TETRASPANIN3在番茄各个器官中的表达量及对TYLCV诱导的响应;通过病毒诱导的基因沉默技术(VIGS),将番茄中的TETRASPANIN3沉默,测定基因沉默后番茄的抗病性并观测沉默植株表型。[结果]番茄的TETRASPANIN3基因与葡萄VITIS VINIFERA基因在一个独立的进化分支上;TETRASPANIN3基因在各器官中均有表达,在茎、老叶、花中表达量较高,在根、果实...

［目的］本文旨在研究ｔｅｔｒａｓｐａｎｉｎ３基因在抗番茄黄化曲叶病毒（ｔＹＬＣＶ）病中的作用及对番茄生长发育的影响。［方法］通过ＭｅＧ ５．０软件构建进化树，分析ｔｅｔｒａｓｐａｎｉｎ３基因的进化；采用实时荧光定量ｐＣｒ（ｒｔ－ｑ ｐＣｒ）检测ｔｅｔｒａｓｐａｎｉｎ３在番茄各个器官中的表达量及对ｔＹＬＣＶ诱导的响应；通过病毒诱导基因沉默技术（ＶｉＧｓ）将番茄中的ｔｅｔｒａｓｐａｎｉｎ３沉默，测定基因沉默后番茄的抗病性并观测沉默植株表型。［结果］构建的进化树显示：番茄的ｔｅｔｒａｓｐａｎｉｎ３基因与葡萄同源基因在一个独立的进化分支上。ｔｅｔｒａｓｐａｎｉｎ３基因在各器官中均有表达，在茎、老叶、花．．．

［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．．．

WRKY转录因子是植物中特有的转录因子家族之一，研究证实WRKY转录因子在植物的生长发育及对生物与非生物胁迫响应中具有重要的调控作用。为揭示番茄WRKY基因的功能，基于前期转录组数据，以番茄高抗青枯病Hm 2-2(R)与高感青枯病BY 1-2(S)2个自交系株系为试验材料，克隆得到1个番茄WRKY转录因子SlWRKY75基因(Solyc05g015850.3)。通过生物信息学分析、氨基酸序列多重比对、系统发育树构建、实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和病毒诱导的基因沉默(VIGS)等技术方法对其基因及编码蛋白的结构、表达模式与功能进行分析。结果表明，该基因的cDNA全长为653 bp,其最大开放阅读框为519 bp,编码172个氨基酸，其蛋白相对分子量为19.878 51 ku,理论等电点为9.32,属于亲水性非分泌蛋白，且不存在跨膜结构，同时，该蛋白具有1个高度保守的WRKY结构域和一个CX_4CX_(23)HXH锌指基序，且同属于第Ⅱ类家族。系统发育树分析表明，SlWRKY75与潘那利番茄SpWRKY75亲缘关系最近，并与其他茄科聚为1组，而与橡胶树HbWRKY75、陆地棉GhWRKY75等的亲缘关系较远，在系统发育树上处于不同的分支。qRT-PCR结果表明，SlWRKY75基因的表达具有组织特异性，并可被青枯菌、水杨酸和茉莉酸所诱导。利用VIGS技术得出，沉默SlWRKY75降低了植株对青枯病的抗性，表明SlWRKY75正调控番茄对青枯病的抗性。通过以上研究结果得出，SlWRKY75基因在番茄调控青枯病抗性响应过程中扮演着重要的角色。