1。2。1番茄果实成熟的相关转录因子
转录因子(Transcription Factors)又叫反式作用因子,是一种蛋白质,能与真核基因上游启动子区域发生特异性结合,从而达到激活或抑制基因转录的目的。通过研究表明,植物中存在着大量的转录因子。在番茄生长与发育的过程中预测到998个转录因子,在拟南芥中基因编码了超过1500个转录因子,所以说转录因子在植物生长过程中起着关键作用。在番茄果实成熟与发育中研究比较多的转录因子是LeSPL-CNR、LeMADS-RIN、LeHB1、SIAP2a、SITAGL1等。这些转录因子在果实成熟过程中起着调控的作用。
利用定点克隆技术和遗传图谱的分析发现LeSPL-CNR属于SBP-box转录因子家族,LeSPL-CNR是一个受表观遗传调控的基因,野生型(AC)与突变体(Cnr)并无核酸序列的差别。[10]在Cnr突变体LeSPL-CNR的启动子上游有一个286-bp DNA区域的胞嘧啶甲基化水平非常的高。而野生型(AC)番茄并没有这种超甲基化现象,在这个区域的这种超甲基化可能抑制了LeSPL-CNR基因的表达,该转录因子突变导致的番茄突变体Cnr的果实不能成熟。由此说明了在番茄果实成熟的过程中LeSPL-CNR的重要性。[11-13]
1。2。2番茄果实成熟的相关突变体
对于番茄果实成熟的研究认识来源于对番茄成熟突变体的研究。在番茄果实成熟调控的过程中,除了乙烯能影响果实成熟,还有其他的一些不是乙烯调控果实成熟的途径。目前在关于番茄的研究已经发现了一些能够影响果实成熟的突变体。如rin(ripenning-inhibitor)(成熟抑制子突变体)、nor(non-ripening)(不成熟突变体)、Cnr(Colorless non-ripening)(无色不成熟突变体)、hp(high-pigment)(高色素突变体)、Nr(Never-ripe)(永不成熟突变体)、Gr(Green-ripe)(绿熟突变体)等。Cnr(Colorless non-ripening)产生表观遗传的变化是因为LeSPL-CNR蛋白启动子甲基化的变化所导致的。Cnr突变体对外源的乙烯有反应,但是对Cnr突变体果实施加乙烯并不能诱导其成熟。番茄自发体Cnr为自发的突变体,与野生型(AC)的果实相比,Cnr突变体在后代中稳定的遗传,果皮为黄色,果实皱缩但仍有一定的硬度,与其他的番茄突变体表性完全不一样。
1。3研究的目的与意义来自优Y尔L论W文Q网wWw.YouERw.com 加QQ7520~18766
番茄(Solanum Lycopersicum)含有多种微量营养素如叶酸、维生素、胡萝卜素等,其中番茄果实中含有的番茄红素有助于人们降低患癌和心血管,动脉硬化疾病的风险,深受人们的喜爱。是在全球范围内广泛种植的经济作物,因其生长期相对较短、种进化史长、突变体资源丰富等因素,是研究肉质果实发育和成熟的模式作物。近年来,关于转录因子介导的调控网络在番茄果实成熟中的作用,已经取得突破性的进展,其中LeSPL-CNR便是发挥至关重要作用的转录因子。LeSPL-CNR属于SBP-box转录因子家族,LeSPL-CNR是一个受表观遗传调控的基因,野生型(AC)与突变体(Cnr)并无核酸 序列的差别。因此,利用定量PCR技术探究番茄果实成熟关键转录因子LeSPL-CNR在AC和Cnr不同组织以及果实发育不同时期的表达模式,将有助于进一步阐明LeSPL-CNR的生物学和细胞学特性,从而为揭示表观遗传因子LeSPL-CNR介导的果实成熟受抑制现象提供理论支撑。
2。材料与方法
2。1 植物材料
番茄野生型AC(Ailsa Craig,AC)和以AC为背景的无色不成熟突变体Cnr(Colorless non-ripening,Cnr)种子为本实验室所有。选取种子籽粒饱满、大小一致的AC和Cnr种子若干,播种于营养土中,于温度25℃、相对湿度60-70%、16h光照/8h黑暗的人工温室中培养。