番茄作为世界上栽培最为广泛的蔬菜作物之一,是蔬菜学专业研究的重要模式作物。其生长发育机理的深入研究为园艺作物栽培与育种提供了理论指导。番茄在生长发育过程中受到复杂的分子与生理代谢因子的调控,其中MicroRNAs作为植物体内一种重要的负调控因子,通过调控内源基因的表达从而参与到植物生长发育与环境响应的各个阶段中。本文通过构建番茄miR171b缺失突变体以及过表达材料,探究了miR171b在番茄生长发育中的功能,明确了miR171b对番茄生长发育性状、产量品质等的影响,主要研究结果如下:1、番茄miR171b突变体和过量表达材料的创制。我们通过基因克隆技术和CRISPR-Cas9基因编辑技术构建番茄miR171b过表达和突变体的载体,并利用农杆菌侵染及组织培养的方法,结合二代测序以及qRT-PCR技术,最终筛选获得了3个独立的番茄mir171b突变体株系和2个独立的番茄miR171b过表达材料。mir171b突变体和miR171b过表达材料的成功构建为接下来的实验做好了充足的材料准备。2、miR171b参与了番茄生长发育和花粉发育的进程。miR171b缺失促进了种子萌发和番茄生物量的积累。通过对番茄植株株高、鲜重的测量并结合光合参数的测定,我们发现缺失突变体mir171b两个株系的株高和鲜重相较于野生型(WT)都显著提高,同时其净光合速率和蒸腾速率显著增强。而过量表达材料miR171b-OE的生物量积累相较于WT显著减少。同时,研究还发现miR171b还改变了番茄叶片中植物激素平衡及次生代谢物花青素的积累。miR171b功能缺失后植物叶片中的水杨酸(SA)和脱落酸(ABA)含量较WT有所下降,茉莉酸(JA)含量有一定的增加。miR171b过量表达植株叶片中生长素(IAA)含量相较于WT显著下降。同时miR171b功能缺失促进了番茄叶片中花青素的积累。我们通过对番茄WT、mir171b突变体和miR171b-OE材料花粉的活力和体外萌发率的测定,我们发现miR171b缺失株系的花粉活力和花粉萌发率相较于WT显著提高,而过表达株系结果正好相反。miR171b缺失促进了花粉的良好发育,从而提升花粉活力。因此,通过上述研究结果,我们可以得出miR171b能够负调控番茄种子萌发,抑制植株幼苗生长,并通过调控光合作用影响了植株生物量的积累;同时,miR171b可能影响了各类激素平衡并抑制叶片中花青素的积累;miR171b在番茄花粉萌发过程中起到了一定的负调控作用。3、miR171b参与了番茄果实产量和营养品质的调控。通过在温室中栽培番茄WT、mir171b突变体和miR171b-OE材料,我们发现miR171b缺失突变体的单株果实数量和单株产量较WT都有显著提升,而过表达株系的果实数量和产量则较WT显著下降。通过对番茄果实成熟期间乙烯释放量检测发现,miR171b缺失提前了番茄果实呼吸跃变进程,而miR171b过表达延后了呼吸跃变进程。对成熟果实营养物质含量分析发现,miR171b缺失增加了果实中葡萄糖、果糖和番茄红素的含量,而降低了苹果酸和柠檬酸的含量。这些结果表明,miR171b负调控了番茄果实产量与营养物质的积累。通过本文的研究,系统揭示了miR171b在番茄生长发育过程中的生物学功能及其内在的调控机理。其中通过基因编辑技术突变miR171b基因提高番茄果实产量与品质为番茄种质资源的改良提供了新思路与新技术。