果实成熟是一个涉及到一系列的生理和生化变化的高度程序化调控的复杂的生物学过程。为了探索跃变型和非跃变型果实共有的成熟调控机理，可以将果实成熟分成乙烯调控部分和非乙烯调控部分。本研究分别从这两个方面入手，采用转基因超表达和沉默乙烯反应因子LeERF5，研究其对果实成熟的调控机理；同时利用基因芯片的方法，对番茄野生型AC++、番茄果实成熟突变体Cnr、rin和nor不同时期的果实进行表达分析。并通过信号途径分析等信息学手段，筛选出在不同突变体和果实不同时期之间存在表达差异的转录因子。通过分子生物学和植物生理生化等方法分析这些表达差异转录因子在果实成熟过程中的作用，从而建立果实成熟的信号网络。　　 本研究取得的主要结果如下：第一部分：乙烯反应因子LeERF5基因功能研究结果：　　 在番茄野生型AC++中，LeERF5基因的相对表达量随着果实的生长发育和成熟而下降，随着叶片的生长发育和衰老而表达增强；伤害、干旱和复水、淹水、高温和低温、盐胁迫、乙烯和ABA均可以诱导LeERF5基因的表达。　　 为了研究LeERF5的功能，利用CaMV的35S启动子和终止子，构建了LeERF5基因超表达载体pBIN19-LeERF5。通过杆菌介导法将LeERF5基因转入了番茄野生型AC++中。通过抗性筛选获得了69个独立转化株系，即F501-F569。对其中的39个转基因株系进行的Southern分析，发现在阳性LeERF5转基因植株基因组中，转基因拷贝数大部分为2-3个。仅有3个植株为单拷贝，一个植株为4个拷贝。同时，Northern检测结果发现，F505等14株为LeERF5基因超标达植株，而另外的F501等14株转基因植株为LeERF5基因的沉默植株。　　 在LeERF5基因的超表达转基因植株中，早期出现很明显的侧芽，而且侧芽数在4个或者以上。后期比对照AC++植株矮小。LeERF5基因超表达植株没有明显的抗灰霉病和烟草花叶病毒的特性。以LePR-1，LePR-5，LePR-NP24的特异片段为探针进行。Northern分析，结果显示在转LeERF5基因番茄株系和番茄野生型中这些基因的表达没有明显差异。但是，LeERF5基因超表达植株的叶片相对含水量高于WT，且在干旱时，其叶片中游离脯氨酸的含量明显高于WT。LeERF5基因超表达株系与WT相比，抗旱性明显获得提高，耐盐性获得增强。　　 因此，LeERF5基因的功能与番茄应对非生物因子的抗逆性密切相关。第二部分：番茄非乙烯信号途径果实成熟相关转录因子的研究结果：　　 通过Affymetrix基因芯片分析，并利用人工神经网络分析方法，建立了番茄转录因子的人工神经网络，并选取了其中的3个基因作为备选基因(基因3059、基因3948和基因93613)进行验证研究。qPCR结果显示，3个备选基因在番茄野生型AC++和番茄果实成熟突变体Cnr、rin中表达差异明显，且三个基因之间的表达模式不同。利用Gateway的方法构建了基因3059的超表达载体以及基因3059、基因3948和基因93613的RNAi沉默载体。利用农杆菌介导法获得了转基因植株，并通过qPCR的方法对转基因植株的基因表达量进行了分析，分别获得了基因3059的超表达转基因植株、Co-suppression株系和RNAi株系；基因3948的RNAi株系；基因93613的RNAi株系。　　 基因3059、基因3948和基因93613沉默株系的表型以及可视化VIGS结果与阳性对照PSY1基因相似，果实呈现近乎白化。而基因3059超表达株系的果实呈现出深绿色果实，Co-suppression的果实与RNAi沉默株系果实相同，呈现近乎白化果实。且基因3059的RNAi和Co-suppression株系的花瓣出现了维管束白化的现象；而茎和果柄之间的离层也出现了颜色变化。　　 基因3059的超表达可以使中果皮外层细胞的叶绿体数量增多且颜色加深，也可以使中果皮内层细胞的叶绿体颜色加深。其果实的叶绿素含量增加了3倍以上；而RNAi和Co-suppression植株果实叶绿素则下降了约30％。果实成熟后，基因3059的超表达株系和RNAi沉默株系的果实中，类胡罗卜素的含量比WT明显增加，且新陈代谢产物也有着明显的差异。果实颜色指数(Tomato ColourIndex，TCI)与WT也有明显的差异。