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番茄(Solanum lycopersicum L.)作为重要的设施栽培蔬菜,受到了广大消费者的喜爱,市场需求大。在番茄的设施栽培过程中,由于不合理的栽培方式造成土壤盐碱化加重,加之冬季设施加温设备的局限导致的低温问题,这些都严重影响番茄的产量和品质。因此,盐碱胁迫和低温胁迫成为了制约设施番茄产业发展的主要因素。脱落酸(Abscisic acid,ABA)作为逆境胁迫中重要的植物激素,在响应胁迫过程中发挥重要作用,其信号转导通路也受到逆境胁迫的诱导,其中AREB/ABF类转录因子是ABA信号通路中参与逆境胁迫应答及信号转导的核心转录因子。然而,番茄中AREB/ABF类转录因子在盐碱和低温下的具体调控机制还不清楚。因此,本研究以‘Ailsa Craig’和ABA缺陷突变体‘notabilis’番茄为试验材料,探究ABA在盐碱和不同低温胁迫下的作用机理,并以‘Ailsa Craig’番茄为背景构建了转录因子SlAREB1过表达番茄,探究SlAREB1在番茄盐碱和亚低温胁迫下的调控机制,为利用基因工程技术获得抗逆品种提供理论基础。主要研究结果如下:1.ABA参与提高番茄幼苗盐碱胁迫抗性。盐碱胁迫促进了ABA合成基因Sl NCED2的表达以及内源ABA的积累,同时诱导了ABA信号通路关键转录因子SlAREB1和蛋白激酶Sn RK2.2/2.3/2.6的表达。在ABA缺陷突变体‘notabilis’的番茄幼苗中ABA含量降低,表现出对盐碱胁迫敏感性增加,而通过外源施加ABA提高了番茄幼苗对盐碱胁迫的抗性。与对照相比,外源ABA降低了盐碱胁迫下番茄叶片中REC和MDA含量,同时提高了叶片RWC。外源ABA还增加了盐碱胁迫下番茄叶片中叶绿素a的含量,并促进了可溶性糖和脯氨酸的积累。此外,ABA处理促进了Sl SOD、Sl POD和Sl CAT基因的表达,降低了H2O2和O2?-等ROS的含量,减轻了盐碱胁迫引起的氧化应激伤害。另一方面,ABA参与提高番茄幼苗低温胁迫的适应性。在15/8℃和4/4℃两种低温胁迫下,ABA合成基因Sl NCED2表达和内源ABA含量均被诱导。外源ABA通过增加Sl SOD、Sl POD和Sl CAT的活性,降低了H2O2和O2?-等ROS的含量,减少MDA的积累。在亚低温(15/8℃)胁迫下,转录因子SlAREB1被显著的诱导表达,这个过程依赖ABA的参与。同时,亚低温也诱导蛋白激酶Sl Sn RK2.6/OST1的表达。Sl Sn RK2.6/OST1与SlAREB1在体内外存在蛋白-蛋白的相互作用。2.番茄AREB/ABF类转录因子参与响应ABA、盐碱和低温胁迫。通过基因家族筛选和鉴定发现番茄中有4个AREB/ABF类转录因子,它们都具有b ZIP保守结构域和另外4个存在假定磷酸化位点的高度保守区域(C1、C2、C3和C4)。对4个AREB/ABF类转录因子的启动子顺式作用元件进行分析发现包含多个响应胁迫和激素的作用元件。通过表达分析发现,4个AREB/ABF基因的表达均受到ABA、盐碱和低温胁迫的诱导,其中SlAREB1在响应ABA和非生物胁迫中尤为重要。SlAREB1蛋白具有477个氨基酸残基,总分子量为47.98 k Da,属于不稳定的亲水蛋白。通过跨膜结构分析发现SlAREB1蛋白不具有跨膜结构。转录因子SlAREB1可以响应ABA激活的信号通路,且具有1-磷脂酰肌醇-4-激酶活性。互作蛋白预测结果显示,SlAREB1蛋白与Sn RK2蛋白激酶、E3泛素蛋白连接酶和CBF1转录因子等存在互作。此外,亚细胞定位结果显示,SlAREB1被定位在细胞核中。3.转录因子SlAREB1通过提高抗氧化酶活性增强番茄盐碱胁迫抗性。过表达SlAREB1增加了对ABA的敏感性。与野生型番茄幼苗相比,过表达SlAREB1提高了盐碱胁迫下番茄叶片的RWC,减少了MDA的积累,减轻了叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的降解,提高了叶绿素荧光参数Fv/Fm,增强了番茄幼苗在盐碱胁迫下的抗性。更重要的是,过表达SlAREB1还增加了SOD的活性,提高了番茄的抗氧化能力,通过清除过量H2O2和O2?-减轻了氧化胁迫。此外,酵母双杂交筛库和体内外互作验证的结果表明转录因子SlAREB1可以与Sl Mn-SOD发生蛋白互作,直接影响Sl Mn-SOD的活性,从而提高番茄幼苗的抗氧化能力,增强盐碱胁迫的抗性。4.转录因子SlAREB1通过促进花青素的合成提高番茄低温胁迫的耐受性。与野生型番茄幼苗相比,过表达SlAREB1提高了番茄幼苗的亚低温(15/8℃)抗性,增加了叶绿素荧光参数Fv/Fm,增强了总抗氧化能力。亚低温胁迫下,过表达SlAREB1促进了番茄叶片中花青素合成基因Sl DFR和Sl3’5’H的表达及花青素的积累,而沉默SlAREB1显著降低了花青素的合成和积累。转录因子SlAREB1通过与Sl DFR和Sl3’5’H基因启动子区ABRE作用元件互作,正向调控Sl DFR和Sl F3’5’H基因在亚低温胁迫下的表达,参与亚低温胁迫诱导花青素生物合成的调控网络。