开花和果实成熟是植物完成生殖生长,进行种群繁衍的关键,也是以种子或果实为产品器官的作物产量形成的重要基础。番茄（Solanum lycopersicum.L）是一种重要的经济作物,也是研究花和果实发育的模式作物。果实作为其主要产品器官,为人们的饮食提供丰富的营养物质。番茄是一种呼吸跃变型果实,乙烯在果实成熟过程中发挥重要的调节作用,但是我们对果实成熟过程中乙烯的自主催化调控网络的认识仍然有限。而花是产生果实的前提,因此花发育也一直是人们研究的热点。目前人们对植物从开花诱导到花器官形成这一阶段研究较多,但是植物从花芽形成到花完全开放这一阶段的调控网络仍然缺乏足够的认识。本论文主要进行了两方面的研究,第一我们发现一个金属蛋白酶L2,其突变后果实未成熟时呈白色,并且延迟成熟,通过本研究我们发现L2参与了果实成熟过程中乙烯的自主催化合成;第二我们发现了一个植物C1 domain蛋白Sl CHP16,其超量表达后导致番茄花蕾发育受阻,无法开花结果,本论文对其调控番茄花发育的分子机制进行了探索。主要研究结果如下:1.white fruit（wf）突变体是一个自然发生的突变体,与正常材料相比,果实在未成熟时为白色,并且显著延迟成熟。通过对wf突变体中L2位点的扩增分析,我们发现wf突变体在10号染色体上发生了一个200 kb的倒位,这个倒位的一端落在L2位点内,破坏了L2基因。L2编码一个金属蛋白酶,利用CRISPR-Cas9敲除野生型番茄中的L2,产生了与wf非常相似的表型。与野生型相比,l2-cr果实叶绿体类囊体膜发育受阻,类胡萝卜素和番茄红素积累缓慢。且l2-cr突变体在果实成熟过程中,乙烯的释放峰值显著降低,并且其峰值出现的时间也晚于野生型。l2-cr果实成熟过程中的乙烯合成相关基因的表达量分析结果显示ACO基因的表达明显受到抑制。这些数据表明L2基因可能影响乙烯合成过程中ACC的氧化。通过酵母单杂交、EMSA、GUS染色实验证明L2受到乙烯响应因子ERF的调控,尤其是ERF.B3可以正调控L2的表达。此外,通过乙烯利处理,我们发现L2和ERF.B3可以受外源乙烯诱导,而L2突变后,果实对外源乙烯敏感性降低。表明在乙烯自主催化合成途径中,乙烯通过ERF转录因子调控L2基因的表达,而L2通过调控叶绿体类囊体膜的发育来影响ACC氧化酶的活性及功能,从而影响乙烯的合成。2.通过对番茄中C1 domain蛋白进行分析,我们发现番茄中有21个C1domain蛋白,分布在番茄的9条染色体上。进化分析显示21个C1 domain蛋白分为3个亚族,其大部分在根中表达,Sl CHP16在果实中表达量较高,而在花中表达量很低。超量表达Sl CHP16后,番茄花芽发育停滞,无法正常开花结果,而干涉Sl CHP16的表达则可以使番茄产生更大的花。扫描电镜观察显示Sl CHP16超量表达材料花原基的形成时间及花原基中各花器官的形成均没有受到影响。而通过对Sl CHP16超量表达材料不同花龄的石蜡切片观察,发现Sl CHP16超量表达材料在花芽阶段花器官形成后生长发育陷入停滞,随着花龄增长,花内细胞的数量和大小均没有发生明显变化。转录组数据分析显示,Sl CHP16超量表达材料中,大量与细胞分裂和发育相关的基因表达下调。在番茄中稳定表达Sl CHP16-FLAG蛋白,通过IP-MS/MS技术发现一个14-3-3蛋白TFT12与Sl CHP16互作。TFT12在花中特异表达,并且其在花中的表达量在花发育过程中表现为先升高后降低。在番茄中超量表达TFT12后,可导致花器官变大。烟草叶片中的共表达实验表明,TFT12在植物体中形成同源二聚体,而Sl CHP16会影响TFT12蛋白的稳定性及二聚体的形成。因此Sl CHP16的超量表达可能影响了番茄花中14-3-3蛋白调控的花发育相关信号通路,造成花发育停滞。综上所述,本研究通过对wf突变体进行分析,发现wf突变体中10号染色体发生一段200 kb的倒位,造成L2基因突变。通过对L2基因的互作蛋白及上游调控因子的分析,发现L2基因受ERF转录因子调控,通过影响果实对乙烯的响应及合成来调控果实成熟。通过对番茄中C1 domain蛋白分析,发现Sl CHP16负向调控番茄花的发育,并与14-3-3蛋白TFT12互作协同调控花器官的大小。