【摘 要】
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番茄（Solanum lycopersicum）是研究果实采后生物学的模式植物,灰霉病是番茄主要病害之一。RIN和LOB1是影响番茄果实成熟和软化的重要转录因子,但目前对RIN和LOB1基因在采后番茄果实抵御灰霉病中的作用及其机制尚不明确。本文以野生型番茄Ailsa Craig为背景,利用CRISPR/cas9基因编辑技术获得敲除突变体番茄植株RIN-KO（Knockout）和LOB1-KO。进而
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番茄（Solanum lycopersicum）是研究果实采后生物学的模式植物,灰霉病是番茄主要病害之一。RIN和LOB1是影响番茄果实成熟和软化的重要转录因子,但目前对RIN和LOB1基因在采后番茄果实抵御灰霉病中的作用及其机制尚不明确。本文以野生型番茄Ailsa Craig为背景,利用CRISPR/cas9基因编辑技术获得敲除突变体番茄植株RIN-KO（Knockout）和LOB1-KO。进而研究RIN和LOB1在番茄果实抵御灰霉病的作用机制。实验主要结果如下:（1）RIN-KO的红熟果色泽上呈现不完全成熟的表型,并且存在货架期果实加速软化的特征,而敲除LOB1提高了番茄红熟果硬度并延缓货架期果实软化,这与LOB1-RNAi植株果实表型一致。结果表明RIN和LOB1影响成熟番茄果实的质地,敲除前者会加速果实软化,而敲除后者会延缓果实软化。（2）番茄成熟果实对灰霉病的抗病性依赖于RIN却不依赖于LOB1。PL是成熟果实抗灰霉病的重要质地基因,基因互作实验表明RIN的互作因子TAGL1、FUL1抑制PL表达而LOB1能上调PL表达;灰霉菌侵染后,RIN-KO成熟果相较于野生型表现出更严重的感病水平且96 hpi病斑面积显著大于野生型;而LOB1-KO果实病况与野生型并无区别;并且灰霉菌能够诱导感病的RIN-KO果实中受RIN调控的细胞壁相关基因XTH5表达异常上调。（3）分析RIN调控果实抗病机制发现RIN-KO果实中抗病酶活性PAL和CHI显著降低并且PALs和CHIs转录本水平显著下降;差异表达基因分析结果表明,在RIN功能正常的野生型中,灰霉菌侵染导致342个DEGs(表达上调,141个DEGs表达下调;而RIN-KO果实中有429个DEGs表达上调,181个DEGs表达下调。这些基因富集在苯丙烷合成通路、次生代谢合成通路和代谢通路中,包括已报道抗灰霉病相关的PRs及ERFs;除此之外,RIN通过激活第二亚家族ERFs,ERF.F4和ERF.F5来抑制XTH5表达并维持果实细胞壁防御功能可能是其主要的抗病机制。
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