番茄nac转录因子与番茄红素合成及软化关系研究

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1、番茄NAC转录因子与番茄红素合成及软化关系研究Studyontherelationshipbetweenlycopenebiosynthesis,softenandNACtranscriptionfactorintomato学科专业：食品科学作者姓名：蒋变玲指导教师：寇晓虹副教授天津大学化工学院二零一七年五月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研

2、究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要NAC（NAM，ATAF1/2和CUC2）转录因子是植物特有的一类转录因子，具有多种生物功能。前期研究表明，

3、NAC转录因子与番茄的生长发育、成熟衰老密切相关。本文利用病毒诱导的基因沉默技术（VIGS）对番茄SNAC4-9转录因子进行沉默，系统研究NAC转录因子在番茄生长发育与成熟过程中对番茄红素合成及果实软化的调控作用，主要研究结果如下：1.VIGS技术对SNACs转录因子的沉默效果显示，应用注射法侵染活体番茄植株，沉默番茄中的SNAC4/5/6/7/9基因，果实呈现出成熟延迟表型，其中沉默SNAC4和SNAC9对果实成熟影响较为显著。2.生理生化指标分析表明，沉默SNACs基因显著影响番茄果实的生理生化过程。SNACs基因的沉默会导致果实呼吸速率降低，乙烯含量

4、下降，延缓叶绿素降解和类胡萝卜素积累的速度，果实无法正常变红；沉默SNAC4和SNAC9，果实硬度发生不同的变化。3.果实类胡萝卜素代谢相关基因转录水平检测结果显示，沉默SNACs基因影响番茄果实中番茄红素的积累。沉默SNACs基因会导致番茄红素合成上游相关基因PSY1/PSY2/PDS/ZDS/ZISO/CRTISO的表达被下调，而下游代谢关键基因β-LCY/ε-LCY的表达上调，从而导致更多的番茄红素被分解成为下游的类胡萝卜素，番茄无法呈现正常的红色成熟表型。同时乙烯合成基因ACS2/ACS4/ACO1和乙烯受体基因ETR4/NR表达水平降低，从而抑制

5、番茄果实的成熟。4.软化代谢研究结果表明，沉默SNAC4基因，果实软化相关基因EXP/LOX/PG/PL的表达下调，显著抑制相关酶活性，从而延缓果实软化进程；而沉默SNAC9基因，软化基因上调，促进果实软化；沉默SNAC5/6/7对果实硬度无显著影响。5.外源激素处理破色期的基因沉默番茄果实发现，乙烯利处理促进果实中番茄红素的积累；ABA处理加速SNAC4沉默果实的软化；NDGA处理减缓SNAC9果实的软化进程。说明SNACs在调控番茄软化代谢过程中与ABA有关。关键词：番茄，NAC转录因子，番茄红素，软化，乙烯，ABAIIIABSTRACTNAC(NAM

6、,ATAF1/2andCUC2),regardedasplant-specifictranscriptionfactorswithmulti-biologicalfunctions,wasreportedinvolvinginregulationofplantsgrowth,maturingandsenescence.Inthisresearch,virus-inducedgenesilencing(VIGS)methodwasemployedtoexplorethepossibleregulationfunctionofSNACsintomatolyco

7、penebiosynthesisandsoftenrelatedgenesbysilencingSNAC4-9inMicro-Tomtomatofruits.Themainresultswerebriefedasfollows:1.VIGSresearchanalysis.TheplantsweresufferedthroughinjectionofGV3101AgrobacteriumtumefaciensbearingpTRV1,pTRV2andpTRV2-SNAC4-9.Afteragrobacteriuminfection,alltheSNACs-

8、silencedfruitsexhibitedaseriesofm