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果实成熟是指果实停止生长发育后所发生的一系列生理生化变化的过程,包括糖分的积累、果实的软化、色素的积累和芳香类物质的合成等,最终达到可食用的状态。番茄（Solamum lycopersicum）是全球种植最为广泛的果蔬之一,也是基因工程研究的模式植物,在其成熟过程中,常常受到各种因素影响,导致番茄果实外观、营养品质、成熟期等发生改变。因此,以番茄为材料来揭示果实成熟的调控机制,对提高果实品质、提前或延迟上市、延长货架期等具有重要意义。b ZIP（basic region/leucine zipper motif,b ZIP）家族基因在植物体内几乎所有组织以及整个植物生命周期中都起着重要作用。目前,关于b ZIP家族基因的研究主要集中在植物逆境应答过程中,而随着对该家族基因的研究不断深入,发现b ZIP家族基因可能在调控果实成熟过程中也起着重要的作用,但目前此类研究仍比较匮乏。因此,在番茄中研究b ZIP家族转录因子对果实成熟的调控机理,对于补充和完善该家族基因功能具有重要意义。本论文以Sl CPRF2基因为研究对象,扩增该基因片段并进行生物信息学分析,通过q PCR分析该基因的诱导因素和表达模式,利用遗传转化获得转基因植株并对其后代植株进行表型观察、细胞学观察、转录组学研究,采用酵母双杂交对番茄c DNA文库进行筛选寻找与Sl CPRF2互作的蛋白,初步明确Sl CPRF2基因在番茄成熟过程中的调控机理。主要研究结果如下:1.以野生型番茄AC++（Ailsa Craig）叶片的c DNA为模板克隆得到了番茄Sl CPRF2基因的两个不同的转录本,Sl CPRF2-X1（NCBI登录号:XM＿004244808.4）和Sl CPRF2-X2（NCBI登录号:XM＿010326484.2）。Sl CPRF2-X1编码416个氨基酸,Sl CPRF2-X2编码360个氨基酸。Sl CPRF2定位于细胞核,具有保守的b ZIP结构域,是b ZIP基因家族成员。2.以野生型番茄AC++的根、茎、幼叶、成熟叶、老叶、花、萼片和果实各时期的样品RNA为材料,通过q PCR分析Sl CPRF2基因的表达量发现:Sl CPRF2基因在花中表达量最高;在果实中表达水平随果实的生长而逐步提高,并在破色4天达到最高,随后在破色7天后有所下调,在叶片中表达稳定但较少,在其余部位表达量较低。3.Sl CPRF2基因在在果实突变体中的表达模式与野生型显著不同:在果实突变体rin的IMG时期和B+4时期Sl CPRF2基因的表达量均明显高于AC++;在nor中,仅IMG时期Sl CPRF2基因的表达量显著高于AC++;而在Nr突变体中Sl CPRF2的基因表达在B时期明显高于AC++,在B+4时期显著降低。说明Sl CPRF2基因可能参与了果实成熟调控。4.通过对野生型番茄AC++施用不同的外源激素（Eth、ABA、GA、SA、JA）进行处理,利用q RT-PCR分析诱导Sl CPRF2基因表达的因素:（1）在ABA处理下,Sl CPRF2基因的表达表现出先升高后降低的趋势,且在1h、6h、12h时显著高于对照;（2）Eth处理6h时,Sl CPRF2基因表达在显著升高,其余时间无明显差异;（3）GA处理后1h Sl CPRF2基因表达显著低于对照;（4）JA外源激素处理12h时,Sl CPRF2基因表达显著低于对照;（5）在SA外源激素处理下,Sl CPRF2基因表达与对照相比无明显差异。5.分别构建了p VCT2024-Sl CPRF2-X1、p VCT2024-Sl CPRF2-X2超表达载体与Sl CPRF2 CRISPR敲除载体,通过农杆菌介导法转化野生型番茄AC++,获得了20个转Sl CPRF2-X1基因独立株系、15个转Sl CPRF2-X2基因独立株系、30个CRISPR敲除的独立株系。分别选取3个表达量较高的转Sl CPRF2-X1株系、转Sl CPRF2-X2株系和4个不同位点敲除的转基因番茄株系观察表型,发现CRISPR敲除的转基因番茄株系与野生型番茄AC++无明显差异;超表达Sl CPRF2基因的两个转录本都加快了番茄果实成熟,并且Sl CPRF2-X1超表达株系果实在授粉30天左右出现黑斑,对黑斑果皮处进行培养未分离出细菌或真菌;通过对黑斑果实表皮细胞进行石蜡切片观察发现:黑斑果实表皮细胞明显比野生型番茄AC++果实细胞大、排列更为紧密,且顶部表皮细胞出现凹陷。6.为了分析Sl CPRF2-X1-OE果实表面出现黑斑的原因,将Sl CPRF2-X1超表达株系MG时期和B+4时期的果实样品进行转录组测序分析。与AC++果实样品相比,Sl CPRF2-X1-OE MG时期的果实中有955个差异表达基因,其中有608个基因上调表达,347个基因下调表达。B+4时期的果实中共有1175个表达差异基因,其中有548个基因上调表达,627个基因下调表达。这些差异基因主要涉及乙烯信号转导途径、MYB转录因子家族、细胞色素P450等相关基因,推测Sl CPRF2-X1基因可能是通过调节这些基因影响果实表皮黑斑形成。利用q RT-PCR检测了乙烯途径相关基因和类胡萝卜素途径关键基因的表达量,结果显示:转基因番茄果实中乙烯生物合成相关基因（ACO1,ACO3,ACS2）和乙烯响应基因（E4,E8,ERF1）表达水平在30天时整体表达上调,在37天以后下调表达;转基因番茄果实中类胡萝卜素代谢途径基因PSY1、PDS（D）和LYCB基因的表达相较于野生型果实也有明显差异。这些结果说明Sl CPRF2基因可能通过影响乙烯途径和类胡萝卜途径相关基因的表达来影响番茄果实的成熟。7.在酵母双杂交筛选番茄c DNA文库试验中,共从145个可能与Sl CPRF2的互作蛋白中选取了42个进行点对点验证,其中有23个蛋白与Sl CPRF2互作,通过对互作蛋白的功能进行分析,发现这些互作蛋白包括光合作用途径蛋白、应激途径相关蛋白、泛素途径相关蛋白、细胞色素合成蛋白、蔗糖合成蛋白、果实成熟蛋白和生长发育相关蛋白。表明Sl CPRF2可能通过与这些蛋白互作来调控番茄果实成熟过程。