光敏色素下游轉(zhuǎn)錄因子基因沉默對番茄生長和營養(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）是包括我國在內(nèi)的世界性重要蔬菜之一，它以其豐富的維生素和營養(yǎng)成分深受廣大消費者喜愛，是目前設施栽培面積最大的蔬菜之一，同時也是茄科的重要代表植物。植物的營養(yǎng)成分在受遺傳因子控制的同時，也顯著受環(huán)境的影響。植物能夠感知周圍環(huán)境的光強、光質(zhì)、光向和光周期并對其變化做出響應，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)中的光信號基因，能夠影響番茄果實的營養(yǎng)品質(zhì)，但同時也帶來了植株矮化，抗性

2、降低等問題。因此研究光信號基因如何調(diào)控植物生長和營養(yǎng)品質(zhì)代謝及對植物抗性的影響具有重要的現(xiàn)實意義。本研究以番茄(Solanum lycopersicum Mill.)為試驗材料，利用病毒誘導的基因沉默(VIGS)技術(shù)，針對光敏色素下游轉(zhuǎn)錄因子如何影響植物生長和光合特性，調(diào)節(jié)植物營養(yǎng)品質(zhì)代謝以及對生物脅迫PstDC3000時的抗病機理開展了研究，進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，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)、氣孔導度(Gs)和蒸騰速率(Tr)都有所下降。同時，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)錄因子基因沉默對番茄營養(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養(yǎng)品質(zhì)和抗氧化能力。主要表現(xiàn)為在可溶性糖、類黃酮、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

5、、PAL活性、葉綠素熒光、SA含量和抗病基因表達量等指標，分析光敏色素下游轉(zhuǎn)錄因子基因沉默對番茄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Pst DC3000的抗性。其中，DET1和DDB1基因沉默植株受到的脅迫最為嚴重，其抗性最低。其主要的機理是因為DET1基因沉默植株的H2O2的沒能像TRV植株那樣提前爆發(fā)，未能誘導植物的水楊酸SA合成基因ICS的上調(diào)表達，來進一步增強植物的抗病性。而DD