辣椒（Capsicum annuum L.）是一类重要的蔬菜作物，在全球范围内广泛种植，具有很高的经济价值。近年来由于全球环境条件的恶化，各种逆境因子严重影响辣椒植株的正常生长，导致植株早衰。叶片是植株进行光合作用的最主要器官，辣椒叶片的早衰导致其光合速率下降，叶片向果实运输的营养物质减少，最终影响辣椒果实的产量和品质。目前，关于辣椒叶片衰老的研究鲜有报道。本研究探讨了外源ABA调控的辣椒叶片衰老与抗氧化酶和叶绿素降解代谢相关酶基因的联系，克隆获得3个辣椒叶片衰老相关基因CaCP（半胱氨酸蛋白酶）、CaPAO（脱镁叶绿酸a氧化酶）和CaRCCR（红色叶绿素代谢产物还原酶），分析了这3个基因在信号分子、生物和非生物胁迫处理下的表达模式，并通过VIGS和烟草遗传转化技术对CaCP、CaPAO在逆境胁迫诱导叶片衰老中的功能进行了研究。主要研究结果如下：1.外源ABA预处理后离体叶片进行黑暗处理。结果表明黑暗处理引起离体叶片叶绿素降解，叶片黄化，ABA预处理会加速叶绿素降解速率，叶片提早黄化；暗光处理4d期间，MDA含量增加，SOD和CAT活性降低，POD活性增加。从第2d起，ABA处理叶片的SOD活性与黑暗处理相比显著下降，POD活性显著增加。ABA处理可强诱导三个叶绿素降解代谢相关酶基因CaPPH、CaPAO、CaRCCR，以及2个衰老指示基因CaCP、CaSGR的表达，在处理第3d时其表达量达到最大，与黑暗处理差异显著。这些结果表明，外源ABA能显著降低SOD活性，增加POD活性，并强诱导叶绿素降解代谢相关酶基因CaPPH、CaPAO、CaRCCR的表达，进而加速辣椒离体叶片衰老进程。2.克隆得到3个辣椒叶片衰老相关基因CaCP、CaPAO和CaRCCR，GenBank登录号分别为KC176710、KC176709和KC176711。CaCP定位于第2条染色体，全长1316bp，开放阅读框为1044bp，编码347个氨基酸，CaCP蛋白属于木瓜蛋白酶家族。CaPAO定位于第11条染色体，全长1838bp，包含1614bp的开放阅读框，编码537个氨基酸，其蛋白属于Rieske-type iron–sulfur亚家族。CaRCCR定位于第4条染色体，cDNA序列全长1173bp，开放阅读框为945bp，编码314个氨基酸，该蛋白属于ferredoxin-dependentbilin还原酶家族。3. CaCP蛋白定位在细胞的液泡里。CaCP在叶和花中的表达明显高于在根中表达，且其叶片表达量伴随着叶龄的增长呈上升趋势。植物激素ABA、MeJA和SA可不同程度地诱导CaCP的表达，环境胁迫因子如高盐、甘露醇和辣椒疫霉菌也可诱导其表达。利用VIGS技术沉默CaCP，辣椒叶圆片分别用盐和甘露醇胁迫处理3d后，同一处理浓度下的对照叶片白化面积比CaCP沉默叶片的大，测定二者的叶绿素和MDA含量发现，CaCP沉默叶片叶绿素降解速率低于对照，脂质过氧化积累也低于对照。将CaCP基因的超量表达载体PVBG2307-CaMV35S-CaCP转化到烟草中，转化成功的株系用于做盐和渗透胁迫试验。研究发现CaCP超量表达的烟草叶片用盐和甘露醇胁迫处理3d后，其叶绿素降解速率高于对照，而脂质过氧化产物积累也高于对照叶片，结果与CaCP沉默的刚好相反。这些结果表明CaCP是一个叶片衰老相关基因，参与调控辣椒叶片的自然衰老和盐胁迫以及渗透胁迫诱导的叶片衰老。4. CaPAO基因在根、茎、叶、花和果实中都表达，但叶中表达量最高，分析在不同叶龄中的表达发现，在幼叶和成熟叶片中低丰度表达，而在老叶中表达量显著增加。ABA、MeJA和SA可不同程度地诱导CaPAO的表达，高盐、甘露醇和辣椒疫霉菌也可诱导其上调表达。利用VIGS技术沉默CaPAO，激素ABA和高盐处理辣椒叶片后，CaPAO沉默叶片的叶绿素降解延缓。CaPAO诱导表达（载体PVBG2307-PRD29A-CaPAO）的转基因烟草中，用盐和ABA处理7d后发现，烟草叶片黄化严重，且下层叶片有坏死症状，叶绿素含量显著低于对照。这些结果表明CaPAO参与辣椒叶片的自然衰老和ABA以及盐胁迫诱导的衰老过程，并起正调控作用。5. CaRCCR在根、茎、叶、花和果实中都表达，但叶中表达量最高。分析其在不同叶龄中的表达模式发现，在老叶中的表达稍有增加，但与幼叶相比无显著差异。CaRCCR激素处理下，ABA、MeJA和SA处理的辣椒叶片中CaRCCR均一定程度地上调表达，高盐、甘露醇和辣椒疫霉菌也在一定程度上诱导CaRCCR基因的表达。