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番茄是一种具有重要营养价值和特殊风味的经济作物,同时也是果蔬病害研究的模式材料。病害是造成果蔬采后损失的主要原因之一。以番茄为材料,研究果实自身诱导抗病性机制对于从根本上防治病害具有重要意义。茉莉酸(jasmonic acid,JA)及其甲酯(methyl jasmonate,Me JA)是植物体内的一种重要的植物激素,能够有效的调控果蔬采后各种生物和非生物胁迫。MYC2(myelocytomatosis protein2)是JA信号途径的重要转录因子,参与了Me JA调控的多种代谢过程。目前,对于MYC2在Me JA介导的果蔬采后抗病过程中的作用还缺乏深入的研究。本文以Micro-Tom番茄为实验材料,八氢番茄红素脱氢酶(phytoene desaturase)基因SlPDS为报告基因,利用CRISPR/Cas9(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats and associated Cas9 Protein)基因编辑技术成功获得了SlPDS突变的表型植株和SlMYC2突变的番茄果实,通过接种灰霉病(Botrytis cinerea)和外源Me JA熏蒸,进一步探索了SlMYC2在Me JA诱导番茄果实抗病过程中的作用。主要研究结果如下:(1)本文利用CRISPR/Cas9成功突变了SlPDS和SlMYC2。SlPDS突变植株表现出光漂白的现象(白色植株),通过测序比对获得两种株系的SlMYC2突变植株,分别命名为Line 2(敲除3 bp),Line 7(敲除10 bp)。SlMYC2突变的植株从叶片到果实都与野生型植株存在差异,叶片没有野生型平整光滑,花序的数量高于野生型但坐果率低于野生型,果实的形状偏扁长型,而野生型的果实圆润饱满。(2)SlMYC2突变果实的抗病能力相比野生型更弱,病斑直径和发病率都显著高于野生型。接种2天后对照果实和SlMYC2突变果实的发病率分别为33.3%和100%;对照组番茄的病斑直径为2.1 mm,而SlMYC2突变的番茄果实的病斑直径为6.4 mm,比野生型高出了约3倍。(3)SlMYC2突变显著抑制果实抗病相关酶(几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶、苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶)及抗氧化酶(过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶)的活性,抑制了MYC2的表达;外源Me JA处理能够有效的提高野生型及SlMYC2突变果实上述酶的活性及MYC2的表达,但SlMYC2突变显著抑制了Me JA对上述酶活性及果实抗病能力的诱导效应,表明SlMYC2在Me JA诱导番茄果实抗病及抗氧化过程中发挥了正向调控作用。通过以上实验结果,可以发现SlMYC2对番茄的生长发育起到十分重要的作用,积极参与了外源Me JA对番茄果实抗灰霉病的响应。