Gr和Nr-2基因调控番茄果实乙烯信号传导的分子机理研究

Green-ripe(Gr) 和Never-ripe2(Nr-2)突变体番茄果实不能成熟，果实外表保持绿色。研究表明该突变体导致目的基因Gr和Nr-2的超量表达，抑制了番茄果实对乙烯的正常反应，但营养器官叶子，根等保持正常的乙烯反应，为何突变体材料不同组织对乙烯具有不同的反应，目前尚不了解其机理。本研究尝试通过病毒诱导的基因沉默（VIGS）和酵母双杂交技术研究Gr和Nr-2基因与番茄果实乙烯生物合成和信号传导的关系，希望找到突变体Gr和Nr-2果实乙烯不敏感的机理；同时通过文库筛选获得与Gr和Nr-2相互作用新蛋白，利用VIGS完成所得候选基因的功能鉴定，试图解释Gr和Nr-2基因参与调控果实成熟的机理。最后我们还研究Gr和Nr-2突变体与Nr和Rin等重要果实突变体之间可能存在的相互关系。本项目的完成将为完善跃变型果实成熟机理做出贡献。

Gr(Green-ripe)基因突变体由于该基因的超量表达而影响了果实的成熟过程，呈现绿熟表型，但具体的分子机理不清。本研究以Gr突变体番茄果实为材料，研究了Gr突变体乙烯生物合成和信号传导途径中关键基因的变化情况。研究结果表明，Gr突变没有显著影响果实的乙烯生物合成，但显著影响了乙烯的信号传导的相关组件表达，导致突变体对乙烯不敏感，影响番茄果实成熟。另外，本研究通过iTRAQ蛋白组学技术研究了Gr突变体中差异表达蛋白，其中显著差异蛋白有43个，其中详细解释了Gr突变体通过影响细胞壁代谢途径而抑制软化，显著延长贮藏期。另外，为了提高本实验中目的基因的病毒诱导基因沉默效率，本研究还建立了芽侵染的VIGS方法。