RR类MYB转录因子调控番茄果实成熟的机制

作     者：范玉博 

作者单位：浙江农林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郭长奎

授予年度：2024年

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090202[农学-蔬菜学] 

主      题：番茄 果实成熟 转录组 RR类MYB转录因子 

摘      要：番茄(Solanum lycopersicum L.)果实成熟是一个由多个基因共同调控的精细过程,已成为科学研究的焦点。番茄果实成熟是果实发育的重要阶段,也是果实品质形成的关键时期;研究果实成熟对于解析番茄果实品质调控机制具有重要意义。本研究对番茄绿熟、破熟和红熟期果实进行转录组分析,初步解析了果实成熟的调控网络,挖掘到了两个RR类型MYB转录因子,通过基因编辑技术获得相关突变体,分析了它们果实成熟的过程,进一步探讨了两个RR类型MYB转录因子在果实成熟过程中的调控机制。取得的结果如下: (1)番茄果实发育的基因表达存在8种不同的模式;GO和KEGG富集分析发现,表达量线性增加的集合(Profile7)主要在“代谢“光合作用等显著富集,提示番茄果实成熟过程伴随着能量代谢过程。 (2)筛选出一个RR类型MYB转录因子SlMYBR2,基因表达水平随着果实成熟显著升高;敲除SlMYBR2显著延缓番茄果实的成熟过程;slmybr2转录组分析显示,果实成熟过程差异表达基因主要富集在能量代谢、碳水化合物代谢和新陈代谢过程,表明SlMYBR2参与果实的能量转化和代谢影响番茄成熟过程。 (3)RR类型MYB转录因子SlMYBR4的表达量在slmybr2果实中显著上调;SlMYBR4敲除株系果实成熟显著变晚。 (4)此外,SlMYBR4过表达株系的株高明显高于野生型,而敲除株系则显著低于野生型。 综上所述,番茄果实成熟过程是一个能量代谢动态变化的过程,RR类型MYB转录因子在这过程中发挥重要功能。SlMYBR2影响叶绿素代谢过程,并通过改变SlMYBR4基因的表达来参与调控番茄果实成熟。本研究不仅提出了番茄果实成熟调控的新基因,还丰富了果实成熟调控通路,为果实成熟期调控和培育适宜果实成熟期品种提供了重要的理论参考。