异源表达AtCKX2基因对番茄果实发育的影响

作者：刘雪霞; 李虎; 董映华; 吴寒; 甘立军^*

来源：农业生物技术学报, 2020, 28(03): 399-406.

• 番茄
• 细胞分裂素
• 拟南芥细胞分裂素氧化酶2基因(AtCKX2)
• 果实大小
• 果实品质

番茄(Solanum lycopersicum)是世界上广泛种植的蔬菜之一,是研究呼吸跃变型果实的模式植物。各种植物激素参与调控番茄果实的生长发育过程。细胞分裂素能够促进果实的细胞分裂,使果实增大、增加果实重量、延缓果实衰老、提高果实产量等。为了研究内源细胞分裂素对番茄果实的影响,本实验构建了番茄果实特异性启动子Tfm7驱动拟南芥(Arabidopsis thaliana)细胞分裂素氧化酶2基因(cytokinin oxidase, AtCKX2)的表达载体,通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)转化的方法获得转基因植株。利用启动子Tfm7和目的基因AtCKX2的特异性引物,对转基因植株进行验证,PCR结果表明启动子Tfm7和目的基因AtCKX2已经转进番茄植株内。qRT-PCR结果显示:AtCKX2基因在番茄植株的叶片内不表达,在授粉后的花中表达。AtCKX2基因在授粉花后5 d的果实中表达量最高,随着果实的发育,AtCKX2基因的表达量逐渐下降,在果实发育后期表达量最低。对番茄果实进行研究发现,转基因番茄果实中内源细胞分裂素玉米素(zeatin, ZT)、异戊烯基腺嘌呤(isopentenyladenine, iP)的含量降低,单果重量和纵横径减小,而且果实中的可溶性糖和可溶性蛋白的含量降低,可滴定酸的含量上升。这些结果表明内源细胞分裂素能够影响番茄果实的生长发育,本研究为细胞分裂素在果实发育中的作用提供了新思路和依据。

• 单位
  生命科学学院; 南京农业大学