植物生长发育过程中,会面对各种内部代谢产物和外部环境有害物质的危害,进而导致DNA损伤。无论原核生物还是真核生物,维持基因组的完整性对于生命的延续至关重要。大肠杆菌和哺乳动物中进化出一类修复DNA烷基化损伤的AlkB蛋白,它属于Fe2+和2OG依赖性双加氧酶超家族。这类酶可以直接逆转DNA上的甲基或其它类型的加合物而不改变基因组信息。目前该类酶在植物中的报道极少。通过系统发育树确定了番茄中与人类DNA修复酶Hs ALKBH2和Hs ALKBH3在进化上最同源的一个蛋白,即XP＿004236651.1,并将该蛋白命名为SlALKBH2。该蛋白在番茄中未见功能报道。本研究通过分子生物学相关技术对SlALKBH2蛋白功能研究得到以下结果:（1）生物信息学研究发现SlALKBH2蛋白全长253个氨基酸,具有一个2OG-Fe（II）加氧酶超家族的保守结构域。SlALKBH2蛋白的同源物广泛存在于各种植物中,包括拟南芥、烟草、水稻。SlALKBH2蛋白及其同源物共同享有一个保守“加氧酶核心”与“核酸识别帽”。通过蛋白质三维结构模拟发现,SlALKBH2与Hs ALKBH2结构十分相似,具有一个由多个β-链形成的AlkB结构域,该结构将Fe2+与2OG包围在蛋白活性中心,且SlALKBH2蛋白表面具有识别双链DNA底物的VFG氨基酸序列。（2）SlALKBH2基因的表达模式分析表明,该基因在番茄的根、茎、叶、花、果实中都有表达,不参与IAA、GA3、ABA、Me JA、ACC以及MMS、干旱、盐的诱导表达。SlALKBH2基因编码蛋白定位于细胞核。（3）利用CRISPR/Cas9系统在番茄中构建SlALKBH2敲除植株。共获得三个不同类型的敲除株系:CR-alkbh2-1显示缺失了一个碱基A、CR-alkbh2-2显示插入了一个碱基A,以及CR-alkbh2-3显示插入了两个碱基A。以上敲除类型导致该基因在编码框上游发生移码突变且翻译提前终止。在正常生长状态下,SlALKBH2敲除植株与野生型植株无明显差异。（4）对SlALKBH2敲除植株与野生型植株进行了烷基化剂敏感性研究。结果表明在种子萌发和幼苗发育过程中,SlALKBH2基因敲除植株对MMS的敏感性显著增加。高浓度MMS处理后,SlALKBH2敲除植株产生畸形的概率更高。q RT-PCR实验表明SlALKBH2敲除植株在MMS处理后,DNA损伤响应、细胞周期及细胞分裂相关基因的转录水平发生了明显改变。此外,SlALKBH2基因敲除后,对另外一种诱变剂CAA的敏感不变。（5）对SlALKBH2敲除植株与野生型植株进行烷基化剂诱导的离体叶片衰老实验。在MMS处理下,SlALKBH2基因敲除会导致离体叶片过早衰老、叶片细胞死亡数与活性氧含量增加、叶绿素含量下降。q RT-PCR实验表明在MMS处理后,SlALKBH2基因敲除会导致衰老、叶绿素降解和活性氧清除相关基因的转录水平发生明显改变。此外,使用CAA处理SlALKBH2敲除植株与野生型植株的离体叶片时,未发现明显差异。（6）酵母双杂交实验结果表明SlALKBH2蛋白不与DNA修复相关蛋白（KU70、KU80、PCNA）互作。（7）对SlALKBH2敲除植株与野生型植株进行基因组甲基化敏感性q PCR研究表明在MMS处理下,SlALKBH2基因敲除会导致r DNA基因的甲基化程度增加。综上,SlALKBH2蛋白亚细胞定位于细胞核,并且都具有识别双链底物所特有的VFG氨基酸,表明该蛋白的活性底物可能为基因组DNA。SlALKBH2敲除植株对DNA甲基化剂MMS高度敏感,具体表现在幼苗的生长延缓、种子发芽率低、离体叶片快速衰老以及畸形率升高。此外,敲除SlALKBH2会导致具有高转录活性的r DNA甲基化程度升高。总之,以上研究结果表明SlALKBH2蛋白参与基因组甲基化损伤修复,且在保护高转录活性基因的完整性上具有一定贡献。