摘要
番茄含有丰富的营养物质，包括维生素、类胡萝卜素和酚类化合物等，具有重要的经济价值和营养价值，也是研究果实发育和营养品质形成的重要模型。紫外线抗性位点8（UVRESISTANCELOCUS8，UVR8）是唯一已知的UV-B光感受器，负责UV-B感知和信号转导。目前，关于UVR8在植物体内的生理功能主要集中在拟南芥的研究中，包括抑制下胚轴的生长、调节生物节律和提高对灰霉菌的抗性等，UVR8在番茄生长发育过程中的功能还知之甚少。 本文通过实验室前期研究获得的稳定遗传的纯合过表达遗传转基因番茄株系对其功能进行研究。本课题首先探究了UVR8过表达和基因沉默对番茄营养品质和货架期的影响。结果表明，UVR8的过量表达能明显延长番茄果实的货架期及其果实硬度，果实中纤维素酶基因（Cel2、Cel8）的表达水平在UVR8过表达番茄中明显下调，而在UVR8基因沉默转基因中明显上调，我们推测UVR8可能会通过调节纤维素酶的表达来参与细胞壁的水解以延长番茄果实的贮藏；另外，我们还发现UVR8过表达转基因番茄果实中过氧化氢酶（Catalase，CAT）和过氧化物酶（Peroxidase，POD）活性与野生型相比均显著提高，而基因沉默中则反之；同时过表达番茄果实丙二醛含量有所降低，仅为野生型的一半，而且基因沉默番茄果实的MDA含量与野生型相比明显升高；由以上结果可推测出UVR8基因在延长番茄果实采后货架期中发挥了重要作用。 本课题还研究分析UVR8过量表达和基因沉默对番茄PstDC3000菌株胁迫抗性的影响。结果显示：与野生型番茄植株相比，UVR8过量表达番茄植株的叶片病斑较少，叶片中PstDC3000菌落数显著减少，死细胞数量也显著降低；与此相反，UVR8基因沉默植株叶片病斑增多，PstDC3000菌落数和死细胞显著增多，这表明番茄UVR8基因过量表达增强了植株对PstDC3000的抗性，而UVR8基因沉默降低了番茄植株对PstDC3000的抗性。qRT-PCR表明，UVR8-OE中抗病基因PR1a的表达水平较野生型明显增加，这也表明UVR8可能参与调控番茄植株的抗病性。 因此，本研究发现UVR8基因能明显延长番茄果实的货架期，且转基因对果实产量和品质特性未有明显不利影响，并且UVR8基因在番茄对PstDC3000胁迫抗病中发挥正调控作用，其上调可以显著提高番茄植株的抗病能力，以上结果为番茄分子育种和遗传改良提供了重要的理论依据。
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