铁是植物不可缺少的微量元素，当铁被吸收之后，通过输导组织到达植物的各个部位，最终进入细胞。在细胞中，一部分铁被贮藏，大部分铁则是通过其他形式参与各种代谢过程，其中铁硫蛋白是最常见的一种形式。铁硫蛋白是一类以铁硫簇为辅因子的蛋白质，参与细胞新陈代谢的各个过程，包括光合作用、呼吸作用、氨基酸嘌呤代谢、DNA的合成与修复及基因表达的转录调控等过程。目前，在模式植物拟南芥中已经发现43个铁硫蛋白合成基因。然而，果实成熟过程中铁硫蛋白合成基因的研究还没有报道。果实发育成熟是一个复杂的过程，其中涉及众多的生化反应，该过程的铁代谢值得深入研究。　　铁代谢包括，铁吸收、铁硫簇组装以及铁硫蛋白成熟。铁硫簇作为辅因子，决定铁硫蛋白活性和细胞内铁的吸收。铁硫簇合成基因从细菌到真核生物高度保守。番茄是一种重要的经济作物，营养丰富。番茄果实含有包括铁在内的大量矿物质营养。但是，人们对于番茄果实中的铁代谢过程仍不了解。因此，分析了番茄果实生长衰老过程中的铁代谢过程。主要得出以下结果:　　1、果实成熟过程中铁浓度及贮藏位置变化分析　　选取果实的果肉及种子，利用ICP-MS测铁浓度及普鲁士蓝铁染色方法，研究铁在果实不同部位的差异分布。ICP-MS结果显示，在果实不同生长阶段，种子的铁浓度远远高于果肉;普鲁士蓝染色表明，种子内部的铁主要贮藏在胚。以上结果表明，果实中的铁主要贮藏在种子的胚，而且，在果实发育成熟的不同阶段，胚始终是铁的主要贮藏部位，由此可见，铁对植物生长发育的重要作用。　　2、43个番茄铁硫蛋白合成基因的比对分析　　通过与拟南芥生物信息学比对，发现番茄43个铁硫蛋白合成基因。经过与拟南芥铁硫合成基因对比发现，番茄缺少ISU3、NFU5基因，基因组编码SUFB、DRE2基因的同源基因，即SUFB2、DRE2-2。总体来看，两者之间的蛋白序列保持了很大的一致性，这说明高等植物铁硫蛋白合成基因的保守性。　　3、果实成熟过程中铁硫蛋白合成基因的变化分析　　果实不同成熟阶段，铁硫蛋白合成基因存在表达差异。基因表达模式分析结果表明，虽然，果肉与种子的铁硫蛋白合成基因表达趋势一致，但是两者之间还是存在区别。果实转色时期，叶绿素降解，果实颜色发生巨大变化，铁硫蛋白合成基因在质体中的变化较为显著。特别是红熟期阶段，质体中的基因变化最为明显。　　4、果实成熟过程中铁硫蛋白活性的变化分析　　随着果实成熟，种子中的铁硫簇合成基因表达正常，某些铁硫酶(ACO、XDH)活性高于果肉中的活性。相比之下，果肉中的铁硫合成基因表达程度高，但是，检测不到ACO、XDH活性，只有亚硝酸还原酶维持较高活性，表明种子里铁代谢活跃。　　本研究比对发现43个番茄铁硫合成基因，研究了果实成熟过程中果肉与种子铁代谢的不同反应。研究表明，种子胚是铁的主要贮藏部位。但是，随着果实成熟，种子中铁硫酶有较高活性。相比之下，果肉中铁硫合成基因表达程度高，亚硝酸还原酶始终高活性，表明种子铁代谢更活跃。除此之外，在果实成熟过程中，质体合成铁硫簇的大量SUF基因表达程度高，这或许与成熟果实中番茄红素、类胡萝卜素等红色素的合成有关。本文的研究表明，铁代谢在果实中是一个高度调控的过程。