生长素抑制番茄花柄脱落过程中钙的调控机理研究

钙具有抑制番茄花柄脱落的作用，而钙又具有促进生长素抑制脱落的作用，因此探明钙促进生长素抑制番茄花柄脱落的作用机制，对于弄清钙对番茄花柄脱落的调控作用机理及生产上利用钙调控番茄落花等具有重要的理论与实践意义。本研究以番茄花柄为试材，首先通过ELISA和RT-PCR技术检测游离态IAA含量和AUX/IAA基因家族表达情况，明确脱落过程中生长素的作用机制；其次通过对比外源标记的IAA与钙和钙抑制剂处理后，游离态IAA的含量与AUX/IAA基因家族表达的差异，初步确定钙调控IAA抑制番茄器官脱落的作用位点；最后根据初步确定的钙调控位点，构建基因沉默(RNAi)植株和报告基因(GUS)植株，检测钙与IAA处理后脱落相关基因表达，探讨脱落过程中起关键作用的AUX/IAA基因，以及钙对IAA调控的确切位点，从而说明钙对IAA抑制脱落的作用机制，为钙调控IAA信号作用模式研究打下基础。

完成了对番茄蕾期、花、果实的生长素延缓脱落研究，明确了花期是番茄花柄对生长素最敏感时期，也是最易脱落阶段。完成了对番茄蕾期、花、果实的生长素延缓脱落研究，明确了最适宜浓度50μg•g-1。外源IAA可以延缓番茄花（蕾、果）柄外植体脱落，而且IAA浓度越高，抑制效果越明显；而低浓度的IAA具有促进脱落的效果。明确钙离子延缓脱落的适宜浓度为80mM作用时间为处理后4-16h。明确了钙可以提高外源生长素运输强度，但不改变运输速率。.实时定量分析，Ca处理24h时花柄外植体出现第一个脱落高峰，即Ca处理主要在16h之前抑制脱落，而在此期间，Ca诱导SlIAA4, 6, 7,8,14, 16, 17和29的表达上调，因此我们推测SlIAA4, 6, 7, 8, 14, 16, 17和29可能是Ca延缓脱落的重要因子。结合离区材料对于钙不同制剂的响应，最后筛选出SlIAA8, 16 和29可能是调控脱落的关键因子。.进一步研究番茄SlIAA基因在番茄发育过程中，各部位的表达情况，我们选取了包含花芽，雄蕊，雌蕊，萼片，花瓣，子房，茎，幼叶，根，功能叶，叶柄，侧生叶，叶基，老黄叶，幼苗和不同发育阶段果实的共22个材料进行实时定量分析，并结合离体花柄对于不同激素的表达响应，初步弄清SlIAA8、16和29可能参与的生长发育过程和激素响应途径。最终对于转基因植株进行了相关调查，其中SlIAA16和29明确参与了番茄器官脱落过程，不仅对花柄，对叶柄和子叶脱落也有影响，SlIAA8没有表现出调控番茄器官脱落过程。此外SlIAA8超表达植株调控花器官和叶器官的生长发育，而SlIAA8 RNAi植株明显矮化，表明其可能参与GA调控途径；，SlIAA16 RNAi植株表现为易感叶霉病，而超表达植株表现为抗叶霉病，进一步分析其可能参与了SA抗病途径。SlIAA29 RNAi对于果实形态变化有影响，但没有单性结实。