調(diào)控番茄種子休眠的SlMAPK11基因功能研究.pdf

1、種子休眠是植物種子發(fā)育學的重要組成部分，休眠程度過低或過高都會對種子發(fā)育和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來不利的影響，因此研究種子休眠的調(diào)控機理具有重要的理論和生產(chǎn)實踐意義。
　　番茄是一種廣泛種植的蔬菜作物，其果實經(jīng)歷從野生型醋栗番茄到櫻桃番茄再到栽培型大果番茄的兩次進化過程，擁有豐富的種質(zhì)資源，是植物生物學基礎(chǔ)研究的良好材料。我們對255份番茄種質(zhì)材料進行種子發(fā)芽實驗，發(fā)現(xiàn)了3份具有種子休眠的番茄材料(TS34、TS223、TS302)，且4℃低

2、溫能夠打破TS34種子的休眠;對這255份番茄材料進行全基因組關(guān)聯(lián)分析挖掘到一個調(diào)控番茄種子休眠的關(guān)鍵基因SlMAPK11，通過轉(zhuǎn)基因驗證該基因的功能，主要結(jié)果如下:
　　1.番茄種質(zhì)材料的種子休眠的表型鑒定結(jié)果顯示:TS34，TS223，TS302等3份材料具有種子休眠的特性。
　　2.番茄種子休眠性狀的GWAS:分析發(fā)現(xiàn)與種子休眠顯著關(guān)聯(lián)的SNP位點位于SlMAPK11基因的內(nèi)含子區(qū)。SlMAPK11屬于組成型表達基因，

3、相比其他組織，SlMAPK11在番茄花蕾中表達量最高;在種子中，SlMAPK11在休眠材料TS34中的表達量顯著高于常規(guī)材料A57、TS74。
　　3.轉(zhuǎn)基因功能驗證表明:SlMAPK11基因超量表達系種子發(fā)芽率降低，而該基因的干涉表達系種子發(fā)芽率升高，顯示出SlMAPK11影響番茄種子休眠。
　　4.酵母雙雜結(jié)果顯示:從酵母釣庫找到一個與ABA響應、種子發(fā)育和休眠相關(guān)基因SNF1，酵母點對點驗證MAPK11與SNF1蛋白互

4、作。
　　5.外源施加ABA處理實驗表明:SlMAPK11超量表達系相比A57對外源ABA的處理更敏感。SlMAPK11基因超量表達引起ABA正調(diào)控基因(ABI5)表達升高和ABA分解基因(SlCYP707A1、SlCYP707A3)表達的降低;相反地，SlMAPK11基因干涉表達引起ABA正調(diào)控基因(ABI5)表達降低和ABA分解基因表達的升高。
　　6.低溫下（4℃低溫處理后），番茄種質(zhì)TS34種子中ABA降解途徑中的基