摘要
番茄是广泛种植的蔬菜作物之一，同时也是茄科作物研究的模式植物。因其生长方式固着，番茄植株易遭受多种非生物胁迫，如干旱、高盐和低温等。因此，番茄植株在长期进化过程中形成了多种防御机制以维持机体内环境稳态，提高逆境耐受性。其中，转录因子精确调控胁迫应答基因的表达在逆境响应过程中发挥着重要作用。MYB家族作为植物中最大的转录因子家族之一，参与多种生理过程，包括植物的次生代谢产物合成、逆境胁迫响应以及表皮毛发育等。SlMYB5 作为MYB转录因子家族成员之一，其功能尚未见报道。 本研究利用RNAi技术，以农杆菌介导的遗传转化方法获得SlMYB5-RNAi转基因植株，然后通过光学显微镜观察、qRT-PCR 检测、植物生理生化指标检测、酵母双杂交和双荧光素酶报告基因实验，初步探讨了番茄 SlMYB5 基因在表皮毛发育以及干旱和盐胁迫响应过程中可能发挥的生物学功能。主要的研究内容与结果如下： （1）通过NCBI数据库和SGN茄科基因组数据库分析发现，番茄SlMYB5基因的cDNA全长927 bp，编码308个氨基酸，具有MYB保守结构域。启动子序列分析结果显示，SlMYB5基因的启动子上包含胁迫响应元件和多种防御激素响应元件。 （2）使用qRT-PCR检测SlMYB5基因在野生型番茄不同组织的表达情况，结果表明该基因在根、花和未成熟的果实中的表达量较高；脱水、盐胁迫和ABA处理表达模式分析结果表明，SlMYB5基因对干旱、盐和ABA有响应。 （3）表皮毛发育研究。光学显微镜下观察发现 SlMYB5沉默株系叶边缘及茎表皮毛数量减少、叶边缘多为短表皮毛及茎多为 Ⅵ 型表皮毛。结合 qRT-PCR 检测，结果表明SlMYB5可能影响番茄表皮毛的发育和类型。 （4）干旱和盐胁迫实验研究。SlMYB5-RNAi 转基因种子活力和幼苗生长状态较野生型差。生理生化指标检测发现，转基因株系叶片相对含水量较低， SlMYB5转基因株系活性氧积累水平上升，细胞膜受损更严重。此外，根系活力、叶绿素含量和渗透调节物质如脯氨酸、淀粉及可溶性糖含量降低。转基因株系中抗氧化还原相关基因（APX1、APX2、Cat1 和Cat2）、还原物质合成相关基因（4CL、CHS1、CHS2）、游离脯氨酸合成关键基因（P5CS）和 ABA 合成基因（NCED1）表达下调，而 ABA降解关键基因（CYP707A2）表达上调以及信号转导相关基因（ABI3、ABI5、PYL2、Lea）表达量均受到影响。综上结果表明沉默SlMYB5转基因株系的干旱和盐胁迫生存能力下降。 （5）ABA敏感性分析。外源ABA处理幼苗实验结果表明，沉默株系的主根伸长抑制作用较野生型低，表明SlMYB5基因降低了转基因株系对外源ABA的敏感。 （6）酵母双杂交实验结果表明，SlMYB5 具有转录自激活活性，并与SlDREB3 存在蛋白互作。双荧光素酶报告基因实验结果表明 SlMYB5 与SlCYP707A2和SlPP2C-2的启动子结合，并抑制其表达。 综上，我们对番茄 SlMYB5 转录因子调控表皮毛发育和类型、干旱和盐胁迫以及ABA信号响应3个方面的功能展开了初步探究，为番茄及其他物种中MYB家族成员生物学功能及调控机制的研究奠定了基础。
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