论文部分内容阅读
果蔬中的花青素含量因其抗氧化功能,有益健康,倍受人们关注。番茄是常见的食用果蔬作物,但普通野生番茄果实却很少积累花青素,因此,探索花青素合成的分子机制,培育富含花青素的番茄果实,一直是育种科学家的研究目标。Aft基因型番茄LA1996,源于野生种(Solanum.chilense),果实中可积累花青素且受光诱导调控。研究表明,除了转录调控因子和结构基因参与光调控花青素的合成代谢外,Small RNA也参与并调控了花青素的合成,但这些sRNA在番茄果实光诱导花青素合成代谢的分子调控基理还不清楚。本研究以Aft型番茄为主要试材,对Aft番茄不同时期果实进行光照和黑暗处理。将处理的番茄果实提取总RNA后,纯化短片段RNA并进行小RNA深度测序分析,得到了 microRNA828和microRNA858两个重要miRNA,预测其靶基因并鉴定作用位点。检测不同品种不同时期在光诱导下的花青素差异表达以及相关转录因子的差异表达;根据 ceRNA(competing endogenous RNAs)理论构建 miR828 相关的 pCAMBIA1300重组植物表达载体并通过农杆菌介导法分别侵染了拟南芥和番茄,为接下来研究miRNA对番茄花青素的调控网络提供一定的参考。主要研究结果如下:1.通过小RNA深度测序分析测序数据得到了 314个成熟的miRNA,表达分析筛选到23个光诱导下的差异基因以及34个差异表达的miRNA。KEGG分析筛选到涉及到类黄酮合成途径的差异表达的基因。2.利用RLM-5’RACE法鉴定了 miR858对预测的部分靶基因的剪切作用,而且不同的靶基因切割位点不同,并存在一条靶基因多个剪切位点的情况。3.检测了光诱导下常见食用品种不同时期番茄果实的花青素含量、Aft型番茄在光照和黑暗诱导下的花青素含量,发现光照可以诱导花青素的大量积累且在成熟果实中积累更多。4.检测了与花青素合成相关的10个转录因子在光/黑暗诱导条件下的差异表达,发现 LeMYB330,LeMYB14,LeAN11,LeMYB32like 经光诱导表达上调。5.成功构建了与miR828相关的三个植物表达载体:pCAMBIA1300-Si-81、pCAMBIA1300-STTM-828 和 pCAMBIA1300-TAS4,注射法瞬时转染了 Aft型番茄使其瞬时表达并影响了注射部分的番茄果皮花青素的合成。6.优化了适用于Aft型番茄遗传转化筛选的体系,最佳外植体为带柄子叶,最佳潮霉素筛选浓度为7mg/L。7.利用农杆菌介导转化了拟南芥和Aft型番茄,为进一步研究miRNA在花青素合成调控途径中的功能提供一定的基础。