番茄(gydF4y2Ba茄属植物lycopersicumgydF4y2Ba）gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba编码异戊烯基转移酶，参与叶片衰老和果实成熟过程中番茄红素的生物合成gydF4y2Ba

背景gydF4y2Ba

番茄红素是红色果蔬中重要的类胡萝卜素，番茄红素含量最高。虽然已经发现番茄红素的合成和分解代谢受植物激素等多种因素的调控，但其调控机制尚不清楚。细胞分裂素对植物生长的各个方面都至关重要。异戊烯基转移酶(ipt)催化细胞分裂素生物合成的初始限速步骤，但其在果实成熟中的作用尚不清楚。gydF4y2Ba

结果gydF4y2Ba

的函数gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba该基因编码异戊烯基转移酶，通过rna介导的基因沉默在番茄中进行了鉴定。如我们所料，沉默gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba表达导致叶片加速衰老。然而，下调表达gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba产生不红的橙色果实，对应的是番茄红素的急剧减少。在番茄红素生物合成相关基因中，显着降低的事实gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba其他基因的转录和上调，揭示了gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba通过直接影响正向调控番茄红素的生物合成gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba表达，也支持了番茄红素生物合成途径中调控环的存在。同时，脱落酸(ABA)的积累减少，转录本减少gydF4y2BaPSY1gydF4y2Ba增加了gydF4y2BaSlIPT4-RNAi水果gydF4y2Ba，支持ABA与番茄红素生物合成之间的反馈调控。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

这项研究揭示了饮食的重要作用gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba在番茄叶片衰老和番茄红素生物合成的调控网络中，为番茄红素生物合成和果实成熟提供了新的认识。gydF4y2Ba

类胡萝卜素是一组萜类色素，由植物、真菌、藻类和光合细菌天然合成[gydF4y2Ba1gydF4y2Ba]，通常为植物的果实、花朵和种子增添鲜艳的色彩[gydF4y2Ba2 gydF4y2Ba，gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba］．类胡萝卜素不仅仅是色素，它们还是膜稳定剂和重要植物激素的前体，如脱落酸(ABA)和独脚金内酯，在光合作用和多种生理过程中发挥重要作用，包括植物生长、果实发育和对非生物胁迫的反应[gydF4y2Ba4gydF4y2Ba，gydF4y2Ba5gydF4y2Ba，gydF4y2Ba6gydF4y2Ba］．番茄红素是一种鲜红色线状类胡萝卜素，广泛存在于红色水果和蔬菜中。此外，番茄红素在促进健康和降低各种疾病，特别是癌症和心血管疾病的风险方面具有特别的营养价值[gydF4y2Ba7gydF4y2Ba，gydF4y2Ba8gydF4y2Ba，gydF4y2Ba9gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

近年来，利用生物化学和遗传学方法对类胡萝卜素的生物合成和分解代谢的认识取得了重大进展[gydF4y2Ba6gydF4y2Ba］．番茄红素是由类胡萝卜素生物合成途径合成的，并已提出通过一个多聚gydF4y2Ba独联体gydF4y2Ba途径:香叶酰二磷酸(GGPP)→15-gydF4y2Ba独联体gydF4y2Ba-植烯→9,15,9 ' -三-gydF4y2Ba独联体gydF4y2Ba-ζ-胡萝卜素→9,9 ' -二-gydF4y2Ba独联体gydF4y2Ba-ζ-胡萝卜素→原番茄红素→all-gydF4y2Ba反式gydF4y2Ba-番茄红素，分别由phytoene合成酶(PSY)、phytoene去饱和酶(PDS)、ζ-胡萝卜素异构酶(ZISO)、ζ-胡萝卜素去饱和酶(ZDS)和胡萝卜素异构酶(CrtISO)催化，[gydF4y2Ba2 gydF4y2Ba，gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba10gydF4y2Ba，gydF4y2Ba11gydF4y2Ba，gydF4y2Ba12gydF4y2Ba］．番茄红素可进一步环化生成具有两个β环(β-胡萝卜素)和一个β环和一个ε环(α-胡萝卜素)的类胡萝卜素。在高等植物中，番茄红素-β-环化酶(LCYB)和番茄红素ε-环化酶(LCYE)分别催化β-环和ε-环的形成[gydF4y2Ba13gydF4y2Ba，gydF4y2Ba14gydF4y2Ba］．α-胡萝卜素和β-胡萝卜素可分别被羟基化生成叶黄素和玉米黄质。玉米黄质是类胡萝卜素ABA的前体[gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba］．已发现植物类胡萝卜素的生物合成和分解代谢受发育程序、环境因素、代谢信号和经典植物激素(包括乙烯、生长素和ABA)的调控[gydF4y2Ba2 gydF4y2Ba，gydF4y2Ba6gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

番茄(gydF4y2Ba茄属植物lycopersicumgydF4y2Ba)是迄今为止番茄红素的最大膳食来源[gydF4y2Ba9gydF4y2Ba]，也是肉质果实发育和成熟的模型系统，在发育早期表现出活跃的细胞分裂和扩张，在成熟阶段表现出纹理和类胡萝卜素、糖和酸含量的巨大变化[gydF4y2Ba15gydF4y2Ba］．在番茄果实中，番茄红素是主要的类胡萝卜素，是深红色的主要原因，深红色是成熟果实最明显的特征[gydF4y2Ba16gydF4y2Ba］．对于番茄红素在番茄果实成熟过程中的积累，调控番茄红素生物合成的基因转录物上调，而代谢番茄红素的酶编码基因表达量急剧下降[gydF4y2Ba17gydF4y2Ba］．两个改变番茄红素含量的番茄突变体已被鉴定:gydF4y2Ba黄色果肉)gydF4y2Ba（gydF4y2Ba轨迹rgydF4y2Ba的功能丧失突变，结果为黄色gydF4y2BaPSY1gydF4y2Ba基因(gydF4y2Ba18gydF4y2Ba),而gydF4y2Ba橘子gydF4y2Ba突变体(gydF4y2Bat轨迹gydF4y2Ba)会出现橙色的果实，这是由于gydF4y2BaCrtISOgydF4y2Ba基因(gydF4y2Ba19gydF4y2Ba］．此外，一些转录因子和基因参与了类胡萝卜素生物合成的调控网络。成熟抑制因子(ripening inhibitor, RIN)是一种MADS框转录因子，可以通过直接与番茄红素的启动子相互作用来影响番茄红素的积累gydF4y2BaPSY1gydF4y2Ba基因(gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba］．在番茄果实成熟过程中，STAY-GREEN蛋白SGR1可直接与PSY1相互作用，抑制其活性，从而调控番茄红素的积累[gydF4y2Ba21gydF4y2Ba］．rnai介导的沉默gydF4y2BaAP2agydF4y2Ba，编码了番茄APETALA2/乙烯反应因子(AP2/ERF)转录因子，减少了总类胡萝卜素的积累，下调了其表达gydF4y2BaPSY1gydF4y2Ba［gydF4y2Ba22gydF4y2Ba］．在gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba,gydF4y2BaAtAP2gydF4y2Ba和光敏色素相互作用因子1 (AtPIF1)通过直接与类胡萝卜素的启动子结合来调节类胡萝卜素的生物合成gydF4y2BaAtPSY1gydF4y2Ba基因(gydF4y2Ba23gydF4y2Ba，gydF4y2Ba24gydF4y2Ba］．虽然这些基因被报道调节类胡萝卜素的生物合成，但它们主要集中在抑制gydF4y2BaPSY1gydF4y2Ba植物中的表达。类胡萝卜素/番茄红素生物合成响应各种发育因素和环境因素等的确切调控机制至今仍知之甚少。gydF4y2Ba

植物激素细胞分裂素(CKs)在植物生长发育的许多方面起着至关重要的作用，包括细胞分裂、果实发育、叶片衰老、根尖优势、侧根形成和耐胁迫[gydF4y2Ba25gydF4y2Ba，gydF4y2Ba26gydF4y2Ba，gydF4y2Ba27gydF4y2Ba，gydF4y2Ba28gydF4y2Ba］．在果实个体发育过程中，已知ck及其生物合成相关基因可能在果实坐果和发育过程中发挥重要作用，但其对果实成熟的影响尚不清楚。磷酸腺苷异戊烯基转移酶(IPTs)催化CK生物合成的第一步产生异戊烯基核苷酸作为CK前体，这是CK的限速生物合成步骤[gydF4y2Ba29gydF4y2Ba，gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba］．植物gydF4y2Ba进行gydF4y2Ba属于多基因家族，已在gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba（gydF4y2BaAtIPT1gydF4y2Ba-gydF4y2BaAtIPT9gydF4y2Ba) [gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba]和番茄(gydF4y2BaSlIPT1gydF4y2Ba-gydF4y2BaSlIPT6gydF4y2Ba) [gydF4y2Ba27gydF4y2Ba］．到目前为止，关于番茄的六个生理意义gydF4y2Ba滑动gydF4y2Ba,只有gydF4y2BaSlIPT3gydF4y2Ba而且gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba在番茄中介导盐胁迫反应[gydF4y2Ba31gydF4y2Ba］．然而，作者只获得了gydF4y2BaSlIPT3gydF4y2Ba过度表达番茄系，并没有产生任何转基因番茄植株gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba过度表达或击倒。这就是番茄的生理功能gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba仍然未知。gydF4y2Ba

在目前的研究中，我们报告番茄gydF4y2BaISOPENTENYLTRANSFERASE4gydF4y2Ba基因(gydF4y2BaSlIPT4,gydF4y2BaGenBank登录号AB690814)参与成熟果实叶片衰老和色素形成。rnai介导的沉默gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba加速叶片衰老，产生橙果，番茄红素含量显著降低。急剧减少gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba转录本，中度下降gydF4y2BaZDSgydF4y2Bamrna和其他基因的上调(gydF4y2BaPSY1gydF4y2Ba，gydF4y2BaPDSgydF4y2Ba，gydF4y2BaCrtISOsgydF4y2Ba)gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-沉默的水果，建议gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba通过直接影响控制番茄红素的生物合成gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba表达，也支持类胡萝卜素生物合成途径中存在调控环。这些数据揭示了gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba参与番茄红素生物合成的调控网络，在番茄果实成熟过程中颜色形成中起着至关重要的作用。gydF4y2Ba

植物材料和生长条件gydF4y2Ba

番茄(gydF4y2Ba茄属植物lycopersicumgydF4y2Ba简历。MicroTom)植株在昼夜循环14/10 h、昼夜温度25°C/20°C、湿度80%、250 μmol m的条件下生长gydF4y2Ba^{−2gydF4y2Ba}年代gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}光强度。用于分析器官特异性表达谱gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba，根、茎、叶、花和果实(成熟绿色期的混合物)均取自8周龄野生型番茄植株。从花的不同部位(子房、雄蕊、花瓣和萼片)分别在花蕾(- 2 dpa，花后第一天)、花后(0 dpa)和花后(4 dpa)阶段采集样品。本研究所调查的果实发育阶段为早熟绿色(25 dpa)、成熟绿色(35 dpa)、破裂(Br，类胡萝卜素积累的第一个可见迹象是表面明显，40 dpa)、橙色(Br + 3天)和成熟(Br + 7天)。gydF4y2Ba

实时定量PCRgydF4y2Ba

总RNA样本按照制造商说明书使用Trizol试剂(Invitrogen, USA)提取。第一链cDNA合成使用1 μg总RNA，使用PrimeScript™RT reagent Kit和gDNA Eraser (Takara, Japan)进行。在CFX96 Touch™实时荧光定量PCR检测系统(Bio-Rad, USA)上，使用SYBR GREEN PCR Master Mix，在10 μL反应量中使用总RNA 2 ng对应的cdna进行定量实时荧光定量PCR (qRT-PCR)。qRT-PCR反应流程如下:95°C, 2 min, 95°C, 15 s, 58°C, 40个循环，95°C, 15 s, 60°C, 15 s, 1个循环。2gydF4y2Ba^{——ΔΔCtgydF4y2Ba}采用Yang等人所描述的方法进行相对基因表达水平的分析[gydF4y2Ba32gydF4y2Ba］．对于所有qRT-PCR实验，至少进行了3个生物重复，每个反应进行3个重复。番茄gydF4y2BaSlactin-51gydF4y2Ba(GenBank登录号Q96483)作为参比基因[32]。qRT-PCR基因引物序列见附加文件gydF4y2Ba1gydF4y2Ba:表S1。gydF4y2Ba

RNA干扰(RNAi)载体构建与植物转化gydF4y2Ba

一个340 bp的特定片段gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba用以下引物从番茄cDNA中扩增出f5 ' -GGgydF4y2BaGGTACCAAGCTTgydF4y2BaTGCTGAATTGTCAAATTCCGTGG-3”gydF4y2BaKpngydF4y2Ba我和gydF4y2Ba后gydF4y2BaIII限制位点，以及r5’-CCGgydF4y2BaCTCGAGTCTAGAgydF4y2BaATAGTGAGATGCTGCTGCCA-3”gydF4y2BaXhogydF4y2Ba我和gydF4y2BaXbagydF4y2Ba我限制网站。PCR产物按正义定向克隆到pHANNIBAL载体上，反义定向克隆到pHANNIBAL载体上gydF4y2Ba后gydF4y2Ba第三,gydF4y2BaXbagydF4y2Ba我的polylinker和gydF4y2BaKpngydF4y2Ba我- - - - - -gydF4y2BaXhogydF4y2Ba分别为聚联剂。然后是内含子剪接的发夹结构gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba在CaMV35S启动子和OCS终止子转录控制下的特异性片段被亚克隆为gydF4y2BaSpegydF4y2Ba我gydF4y2Ba囊gydF4y2Ba将pCAMBIA1301分片成二进制向量，其中gydF4y2Ba潮霉素抗性gydF4y2Ba基因已经被gydF4y2Ba新霉素磷酸转移酶IIgydF4y2Ba（gydF4y2BanptIIgydF4y2Ba)基因。转基因植物是由gydF4y2Ba根癌土壤杆菌gydF4y2Ba介导的转换。通过组织化学β-葡萄糖醛酸酶(GUS)分离和PCR检测阳性转基因株系gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba用qRT-PCR检测基因。gydF4y2Ba

干旱处理gydF4y2Ba

4周大的野生番茄植株停止浇水。当叶片出现严重萎蔫时，采集干旱胁迫植株叶片和正常供水植株叶片。随后再次向干旱处理植株补水，在恢复过程中采集浇水后2、6、12、24 h的叶片。各处理设3个生物重复。gydF4y2Ba

叶绿素和类胡萝卜素的测量gydF4y2Ba

叶绿素和类胡萝卜素的测定方法如Forth和Pyke [gydF4y2Ba33gydF4y2Ba］．简单地说，2g新鲜膨胀叶片中的总叶绿素和3g新鲜成熟果实中的总类胡萝卜素是用己烷/丙酮(3:2，gydF4y2BavgydF4y2Ba/v)和丙酮/石油醚(1:4,v/v)。离心后用分光光度计(PerkinElmer, USA)测定上清。用以下公式计算总量:总叶绿素mg mLgydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}= 8.02 (odgydF4y2Ba_643gydF4y2Ba) + 20.2 (odgydF4y2Ba_647gydF4y2Ba)和总类胡萝卜素mg mLgydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}= (ODgydF4y2Ba_450gydF4y2Ba) / 0.25。gydF4y2Ba

为了定量番茄红素、β-胡萝卜素和叶黄素，用丙酮/石油醚(1:1)从2 g新鲜成熟水果中提取色素，gydF4y2BavgydF4y2Ba/v)，然后在NgydF4y2Ba_{2 gydF4y2Ba}溶解在100%二氯甲烷中。采用ACQUITY UPLC (Waters, USA)，用10 μL二氯甲烷溶解颜料进行高效液相色谱分析。番茄红素、β-胡萝卜素和叶黄素的特征吸收光谱(分别为472 nm、450 nm和446 nm)和不同的保留时间，与相应的标准物质(Sigma，美国)进行了比较。各类胡萝卜素含量的计算采用相应标准物质制成的校准曲线生成的线性回归方程。上述单个组织样本取自每系3 ~ 5片叶片或果实，每组重复3次。gydF4y2Ba

阿坝测量gydF4y2Ba

用1 mL溶液I(80%甲醇，19.95% H)从100 mg新鲜成熟水果(Br + 7天)的果皮组织中提取ABAgydF4y2Ba_{2 gydF4y2Ba}O和0.05%醋酸，gydF4y2BavgydF4y2Ba/ v)。收集上清液，在N流下干燥gydF4y2Ba_{2 gydF4y2Ba}并溶于0.5 mL石油醚中去除色素。然后收集下清液，在N流下干燥gydF4y2Ba_{2 gydF4y2Ba}溶于0.5 mL溶液II(40%甲醇，59.94% HgydF4y2Ba_{2 gydF4y2Ba}O和0.06%醋酸，v/v)。采用ACQUITY UPLC (Waters, USA)紫外/可见检测器，用10 μL ii溶ABA溶液进行高效液相色谱分析。在254 nm处采集光谱，用ABA标准品(Sigma, USA)制作的校准曲线生成线性回归方程，计算ABA含量。每一株系取3 ~ 5个果实，重复3个。gydF4y2Ba

SlIPT4gydF4y2Ba表达主要在子房，在果实成熟过程中持续增强，受干旱胁迫调控gydF4y2Ba

了解一个基因的表达模式有时有助于了解其生理功能，从而了解其基因的表达水平gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba采用qRT-PCR技术全面检测了番茄的基因表达。在大约8周大的番茄植株中，gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2BamRNA在各器官中均可检测到，且在根、茎、叶中丰度较强，花中积累量中等，果实中富集量较弱(图5)。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)．鉴于已证实的CKs在叶片衰老过程和果实发育早期阶段的作用，gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba在叶片和果实发育过程中检测转录本。mRNA的积累gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba在幼叶中含量较高，并随着叶片发育成熟的过程明显持续下调(图2)。gydF4y2Ba1 bgydF4y2Ba)．在花,gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba表达以卵巢为主gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2BamRNA在花蕾(- 2 dpa)和开花(0 dpa)阶段保持巨大的积累，并在预期发生坐果时从开花到开花后(4 dpa)的过渡阶段显示出显著的下调(图。gydF4y2Ba1 cgydF4y2Ba)．随后,gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba在果实发育的成熟绿期，表达量保持在中等水平。有趣的是,gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba随着果实的成熟，番茄红素的表达呈现持续增强的趋势，特别是在番茄红素生物合成活性较高时，番茄红素的表达从橙色期向红色期明显急剧上调(图2)。gydF4y2Ba1 dgydF4y2Ba)，这为研究其在番茄果实成熟过程中的潜在作用提供了重要线索。gydF4y2Ba

的表达式gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba与对照植物相比，干旱胁迫显著降低了40%(图2)。gydF4y2Ba1 egydF4y2Ba)．有趣的是,gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba恢复浇水后，mRNA并没有立即恢复到正常水平，反而下降得更严重。恢复6 h后gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba转录本逐渐增加，24 h时达到对照的1.6倍gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba可能与植物对干旱胁迫的反应有关，其中植物激素ABA是植物耐旱性的最广为人知的触发因素[gydF4y2Ba34gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

SlIPT4gydF4y2Ba基因敲除加速番茄叶片衰老gydF4y2Ba

描述…的生理功能gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba在番茄中，采用RNAi策略实现了功能缺失方法。共产生了10余株转基因株系gydF4y2Ba根癌土壤杆菌gydF4y2Ba介导的转换。最明显的表型与叶片衰老有关。野生型番茄的叶片在大约8周大的植株生长后期仍然是绿色的，并且有活力(图2)。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)．相比之下，叶子gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-RNAi转基因株系在扩大成熟阶段变为黄色，并表现出加速衰老表型(图。gydF4y2Ba2 bgydF4y2Ba)，植株在8周龄时大部分叶片枯萎和脓肿(图;gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)．的水平gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba与野生型对照植物相比，转基因系的转录本显著降低了70%以上(图2)。gydF4y2Ba2摄氏度gydF4y2Ba)，进一步支持下调gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba解释了转基因株系的表型。衰老相关基因的衰老特异性gydF4y2BaSAG12gydF4y2Ba，编码半胱氨酸蛋白酶，使该基因成为研究衰老过程的分子标记[gydF4y2Ba35gydF4y2Ba］．转录因子WRKY53调控衰老特异性基因表达[gydF4y2Ba36gydF4y2Ba］．进一步显着增强的表达gydF4y2BaSAG12gydF4y2Ba(基因库。XM_004233006)和gydF4y2BaWRKY53gydF4y2Ba(基因库。XM_004244582)，表明在gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-RNAi叶(图;gydF4y2Ba二维gydF4y2Ba而且gydF4y2BaegydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

叶绿素是绿叶中的主要色素，在光合作用中起重要作用，并在叶片衰老过程中发生降解，这促使我们对叶片中的叶绿素含量进行测量。在扩大成熟阶段，如图。gydF4y2Ba2 bgydF4y2Ba，gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba沉默处理可使黄叶总叶绿素含量降低75%左右gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-RNAi谱线与野生型对照植物绿叶的rnai谱线比较(图2)。gydF4y2Ba2 fgydF4y2Ba)．考虑到叶绿素稳态主要是通过植物生物合成和降解的动态平衡来维持的，采用qRT-PCR方法测定了调控这一过程的两个关键基因的表达水平。转录因子Golden2-like (GLK2)通过影响叶绿体发育正向调控叶绿素生物合成[gydF4y2Ba37gydF4y2Ba］．STAY-GREEN (SGR)对植物叶绿素降解起决定性作用[gydF4y2Ba38gydF4y2Ba］．与加速衰老表型和叶绿素积累减少相一致gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-RNAi叶子，转录本gydF4y2BaGLK2gydF4y2Ba显著降低(图;gydF4y2Ba2 ggydF4y2Ba),而gydF4y2Ba岩石gydF4y2Ba表达显著上调(图;gydF4y2Ba2 hgydF4y2Ba)，暗示gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba沉默可以通过阻断叶绿素的生物合成和促进叶绿素在叶片中的降解来干扰叶绿素的积累。光合速率的降低也是叶片衰老的一个重要特征。一种关键基因的表达急剧下调，gydF4y2Ba核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶小亚基gydF4y2Ba（gydF4y2BaRbcs3AgydF4y2Ba)(图。gydF4y2Ba2我gydF4y2Ba)，以调节光合速率[gydF4y2Ba39gydF4y2Ba]，表明植物的光合速率降低gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Barnai树叶。众所周知，CKs可以抑制叶片衰老[gydF4y2Ba40gydF4y2Ba]，但其确切的调控机制尚不清楚。这里的表型和分子分析gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-RNAi转基因番茄支持这一假设gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba参与了叶片衰老的调控网络。gydF4y2Ba

SlIPT4gydF4y2Ba番茄的沉默导致果实呈橙色，番茄红素的积累减少gydF4y2Ba

虽然在果实发育早期，CKs在调节细胞分裂中的作用是众所周知的gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba基因在子房中表现出很强的表达水平，在花蕾到花期和花期到花后阶段表现出明显的动态表达。gydF4y2Ba1 cgydF4y2Ba)、坐果行为和发育过程gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-沉默的品系与对照品系难以区分。然而，令人惊讶的是，果实gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-RNAi株系在破果期后约7天左右不能正常成熟并呈现橙色表面，而野生型对照植物在同一生育期果实可呈现典型的深红色(图2)。gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)．来揭示gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba下调调控延缓了番茄果实成熟的进程，柑桔果实滞留在植株上。然而，橙子的果实gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-即使植物死亡，rnai线也不会切换到红色(见图中的0日果实)。gydF4y2Ba3 bgydF4y2Ba)．此外，这些橙子果实在室温下长期储存约30天后，颜色也没有变化(图2)。gydF4y2Ba3 bgydF4y2Ba)．这些结果清楚地表明gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba参与番茄果实成熟过程中颜色形成的调控，其下调导致果实不红。gydF4y2Ba

考虑到番茄果实成熟过程中类胡萝卜素，尤其是番茄红素含量的急剧增加，因此对两者中相关的类胡萝卜素进行了测定gydF4y2BaSlIPT4 -gydF4y2BaRNAi和野生型水果。与野生型对照果实相比，各类胡萝卜素含量均有所降低gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-RNAi果实(Fig。gydF4y2Ba三氟gydF4y2Ba)．当用分光光度法定量时，总类胡萝卜素水平降低了约35%。gydF4y2Ba3 cgydF4y2Ba)．然而，hplc介导的番茄红素积累定量显示下降了75%以上(图2)。gydF4y2Ba3 dgydF4y2Ba，附加文件gydF4y2Ba2 gydF4y2Ba:表S2)。由于番茄红素是转基因果实的主要色素，使成熟果实呈现深红色，因此我们认为番茄红素的大量减少是转基因果实呈现橙色的原因。同时测定了番茄红素的两种衍生物β-胡萝卜素和叶黄素的分解代谢活性。类似于番茄红素gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-RNAi果实中β-胡萝卜素和叶黄素的含量也显著降低(图。gydF4y2Ba3 e-fgydF4y2Ba，附加文件gydF4y2Ba2 gydF4y2Ba:表S2)，表明番茄红素含量较低gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-RNAi果实并不是因为其生物分解代谢。因此，压抑gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba表达通过抑制番茄红素的生物合成而导致橙果表型。gydF4y2Ba

类胡萝卜素生物合成基因表达改变gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba沉默的水果gydF4y2Ba

类胡萝卜素的生物合成在果实成熟过程中主要受基因转录水平的调控[gydF4y2Ba41gydF4y2Ba］．因此，检测番茄红素生物合成和代谢通路相关基因的mRNA水平，有助于揭示橙色果实的分子调控机制gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2BaRNAi。如前文所述，番茄红素生物合成途径的各个步骤是由基因编码的几种关键酶有序催化的gydF4y2BaPSY1gydF4y2Ba，gydF4y2BaPDSgydF4y2Ba，gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba，gydF4y2BaZDSgydF4y2Ba,gydF4y2BaCrtISOgydF4y2Ba(该途径如图2所示。gydF4y2Ba6gydF4y2Ba)．通过qRT-PCR检测这些基因在破裂期后5天的果实中的转录水平(图2)。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)．前两个基因，gydF4y2BaPSY1gydF4y2Ba而且gydF4y2BaPDSgydF4y2Ba，负责无色植烯的合成和去饱和生成9,15,9 ' -gydF4y2Ba独联体gydF4y2Ba-ζ-胡萝卜素，在gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Barnai水果。的gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba9,15,9 ' -异构化所需要的基因gydF4y2Ba独联体gydF4y2Ba-ζ-胡萝卜素到9,9 ' -gydF4y2Ba独联体gydF4y2Ba-ζ-胡萝卜素，在gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Barnai水果。的mRNAgydF4y2BaZDSgydF4y2Ba编码一种催化9,9 ' -的去饱和酶gydF4y2Ba独联体gydF4y2Ba-ζ-胡萝卜素来产生原番茄红素，被轻度减少gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Barnai线。此外,gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2BaCaMV35S启动子控制下的过表达增加了两者的转录积累gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba而且gydF4y2BaZDSgydF4y2Ba，使番茄的颜色比野生对照番茄深一些(数据未显示)。的gydF4y2BaCrtISOgydF4y2Ba和两个gydF4y2BaCrtISO-likegydF4y2Ba基因(gydF4y2BaCrtISO-L1gydF4y2Ba而且gydF4y2BaCrtISO-L2gydF4y2Ba)负责原番茄红素到全-的步骤gydF4y2Ba反式gydF4y2Ba番茄中的-番茄红素，均有不同程度的上调gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Barnai线。综上所述，我们认为的表达上调gydF4y2BaPSY1gydF4y2Ba，gydF4y2BaPDSgydF4y2Ba,gydF4y2BaCrtISOgydF4y2Ba基因并不是导致柑桔果实变质的原因gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-RNAi系，而下调gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba而且gydF4y2BaZDSgydF4y2Ba的急剧减少gydF4y2BaZISOgydF4y2Bamrna阻断了类胡萝卜素的生物合成途径，导致番茄红素的积累减少。gydF4y2Ba

在番茄红素代谢过程中，两个关键的环化酶，番茄红素β-环化酶(LCYB)和番茄红素ε-环化酶(LCYE)分别催化β-环和ε-环的形成，[gydF4y2Ba13gydF4y2Ba，gydF4y2Ba14gydF4y2Ba］．尽管如上所述，番茄红素代谢的两种产物β-胡萝卜素和叶黄素减少了(图2)。gydF4y2Ba3 e-fgydF4y2Ba)的表达水平gydF4y2BaLCYBgydF4y2Ba而且gydF4y2BaLCYEgydF4y2Ba都有适度的增加gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-RNAi谱线(图;gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)．这种悖论可能是由于β-胡萝卜素和叶黄素的分解代谢增强，也可能是由于番茄红素积累量低导致番茄红素代谢产物减少，通过负反馈机制调节相关催化酶基因的表达。gydF4y2Ba

SlIPT4gydF4y2Ba沉默导致ABA含量降低，ABA生物合成相关基因表达水平上调gydF4y2Ba

考虑到β-胡萝卜素氧化裂解合成ABA是高等植物的主要途径，ABA反馈调节类胡萝卜素的生物合成[gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba42gydF4y2Ba]、ABA含量及ABA生物合成相关基因的表达水平，以评价β-胡萝卜素含量的降低是否影响ABA生物合成gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Barnai线。ABA含量明显降低gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-RNAi果实(Fig。gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)，证明番茄红素代谢产物含量低的原因不是其分解代谢产生ABA，而是由于番茄红素积累量极低导致其生物合成活性弱。在ABA生物合成途径中，玉米黄质环氧化酶(ZEP)和9-gydF4y2Ba独联体gydF4y2Ba-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)在高等植物中发挥着重要作用。ZEP催化玉米黄质生成紫黄质[gydF4y2Ba43gydF4y2Ba]， NCED控制类胡萝卜素途径合成ABA的第一个承诺和限速步骤[gydF4y2Ba44gydF4y2Ba］．两者的上调表达gydF4y2Ba棉结gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba数控gydF4y2Ba（gydF4y2BaNCED1gydF4y2Ba而且gydF4y2BaNCED2gydF4y2Ba转基因株系的柑桔果实(图;gydF4y2Ba5罪犯gydF4y2Ba)，表明ABA生物合成基因受ABA积累水平的负反馈调控。gydF4y2Ba

叶片衰老是一个内部规划的阶段，微观和宏观营养物质从叶片重新分配到生殖器官[gydF4y2Ba40gydF4y2Ba，gydF4y2Ba45gydF4y2Ba，gydF4y2Ba46gydF4y2Ba，gydF4y2Ba47gydF4y2Ba］．叶片过早衰老一般会导致作物减产和籽粒品质变差，而延缓叶片衰老可以延长光合作用时间，在灌浆期为籽粒提供充足的同化碳，从而提高作物产量。在植物中，植物激素已被证实在调控叶片衰老中起着至关重要的作用，而在各种植物激素中，CKs因其抑制叶片衰老的作用而受到最大的关注[gydF4y2Ba40gydF4y2Ba］．例如，外源施用CKs可延缓离体叶片在黑暗条件下的衰老[gydF4y2Ba48gydF4y2Ba］．虽然CKs在调控叶片衰老中起着关键作用，但其确切的调控机制尚不清楚。此外，内生ck包括几种不同的形式，例如gydF4y2Ba反式gydF4y2Ba-玉米素(tZ)、异戊烯腺苷(iPR)、二氢玉米素核苷(DZR)和异戊烯腺苷(iP)在植物中发挥着不同的作用。其中一个或几个ck控制着叶片衰老的过程，这是一个令人困惑的问题。异戊烯基转移酶(ipt)是催化CK生物合成初始步骤的限速酶，被认为在产生不同的CK时具有不同的作用[gydF4y2Ba49gydF4y2Ba］．因此，阐明其功能是非常必要的gydF4y2Ba进行。gydF4y2Ba在本研究中，我们证明了抑制表达gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba这对探索ck调控叶片衰老的分子机制具有积极意义。gydF4y2Ba

叶片衰老时明显可见的颜色变化(由绿变黄)主要是由于绿色色素叶绿素的降解[gydF4y2Ba50gydF4y2Ba］．叶绿素分解代谢是一个受多种因素调控的多步骤途径[gydF4y2Ba40gydF4y2Ba］．其中，SGR蛋白的特征是gydF4y2Ba住环保旅馆gydF4y2Ba突变体，通过分解光合作用下的叶绿素-蛋白质复合物，从而允许叶绿素分解酶访问其底物，在叶绿素降解的调节中发挥关键作用[gydF4y2Ba51gydF4y2Ba，gydF4y2Ba52gydF4y2Ba，gydF4y2Ba53gydF4y2Ba，gydF4y2Ba54gydF4y2Ba，gydF4y2Ba55gydF4y2Ba］．镇压gydF4y2Ba岩石gydF4y2Ba表达延缓了番茄果实和叶片叶绿素的降解gydF4y2Ba岩石gydF4y2Ba叶片叶绿素分解加速[gydF4y2Ba54gydF4y2Ba］．在gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-沉默的叶子，水平的gydF4y2Ba岩石gydF4y2BamRNA显著增加约8-12倍(图;gydF4y2Ba2 hgydF4y2Ba)，与总叶绿素含量的降低相一致(图;gydF4y2Ba2 fgydF4y2Ba)．除了增强叶绿素降解，叶绿素生物合成相关基因，gydF4y2BaGLK2gydF4y2Ba，在gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-沉默叶(图;gydF4y2Ba2 ggydF4y2Ba)．此外，光合能力的下降也是叶片衰老的重要特征，是叶片衰老的重要表现gydF4y2BaRbcs3AgydF4y2Ba编码光合作用的一个正调控因子，被显著下调(图。gydF4y2Ba3我gydF4y2Ba)，表明光合作用效率降低gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Barnai线。综合来看，这些数据表明gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba是控制叶片衰老所必需的。gydF4y2Ba

这是意料之中的镇压gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba表达加速叶片衰老。然而，出乎我们的意料gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba在果实发育阶段，特别是细胞分裂阶段，基因敲除没有引起明显的表型变化。虽然CKs在果实发育中的作用众所周知，但并不是所有类型的CKs都对这一过程有影响。例如，在未授粉的番茄子房中施用外源CKs、tZ、6-苄基氨基嘌呤(BA)和激动素后，对坐果和生长没有明显影响，与未处理的对照子房相似，表型为既不脱落也不生长，而施用N-(2-氯吡啶-4yl)-N ' -phenylurea (CPPU)可诱导生长[gydF4y2Ba27gydF4y2Ba］．因此，我们认为对果实发育没有明显影响gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-RNAi线可能是由于存在潜在的功能冗余之间gydF4y2BaIPTgydF4y2Ba基因，或这种CK产生的gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba可能不是这个过程的关键。gydF4y2Ba

ck被认为对果实发育，特别是细胞分裂很重要[gydF4y2Ba27gydF4y2Ba]，据我们所知，它们在果实成熟中的作用目前还没有报道。有趣的是，mRNA水平gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba在番茄果实成熟过程中逐渐增加(图;gydF4y2Ba1 dgydF4y2Ba)．更令人惊讶的是，压抑的表达gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba结果结出了橙色的果实，从来不是红色的。gydF4y2Ba3 a - bgydF4y2Ba)．番茄红素作为番茄成熟果实的主要色素，其含量显著降低(图2)。gydF4y2Ba3 dgydF4y2Ba，附加文件gydF4y2Ba2 gydF4y2Ba:表S2)，建议gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba沉默显著影响番茄红素的生物合成。在果实成熟过程中，叶绿体转化为染色体，这是一种充满色素的质体，负责鲜艳的颜色。因此Žižková等人发现了SlIPT4在叶绿体和叶绿体周围的胞质区域的亚细胞定位。[gydF4y2Ba31gydF4y2Ba]，有力地支持了我们的结果gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba参与调节叶片衰老和果实颜色的形成。gydF4y2Ba

在番茄红素生物合成相关基因中，gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2BaRNAi可显著降低gydF4y2BaZISOgydF4y2BamRNA，中度下调gydF4y2BaZDSgydF4y2Ba转录，表达明显上调gydF4y2BaPSY1gydF4y2Ba，gydF4y2BaPDSgydF4y2Ba,gydF4y2BaCrtISOsgydF4y2Ba(无花果。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)．gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba首先由玉米y9定义，在番茄中存在单拷贝，gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba葡萄[gydF4y2Ba10gydF4y2Ba，gydF4y2Ba56gydF4y2Ba，gydF4y2Ba57gydF4y2Ba］．在番茄,gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba在花、根、叶和果实中广泛表达，并在果实成熟过程中保持较高的表达水平[gydF4y2Ba10gydF4y2Ba］．沉默的表达gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba通过病毒诱导的基因沉默(VIGS)导致番茄红素明显减少的浅红色水果，而植物素、植物芴和ζ-胡萝卜素的代偿性积累增加[gydF4y2Ba10gydF4y2Ba］．类似的，隐性突变体gydF4y2BaζgydF4y2Ba（gydF4y2BazgydF4y2Ba^{2803gydF4y2Ba})的突变gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba基因阻断了水果中类胡萝卜素的生物合成，ζ-胡萝卜素与几乎检测不到的番茄红素[gydF4y2Ba58gydF4y2Ba］．此外,gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba过表达可提高两者的mRNA水平gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba而且gydF4y2BaZDSgydF4y2Ba，并产生稍微深红色的水果(数据未显示)。综合来看，这些数据有力地支持了下调gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba番茄果实中表达抑制了类胡萝卜素的生物合成，特别是通过抑制番茄红素的表达，使番茄红素含量急剧降低gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba．gydF4y2Ba

Kachanovsky等人此前曾讨论过，在番茄中存在着令人困惑的复杂调控环，其调节关键转录本的丰度以响应类胡萝卜素生物合成途径的运作。[gydF4y2Ba58gydF4y2Ba]和Fantini等人。[gydF4y2Ba10gydF4y2Ba］．产物反馈水平调控其上游基因在类胡萝卜素生物合成途径中的转录诱导。例如，gydF4y2BaPDSgydF4y2Ba番茄叶片中抑制类胡萝卜素积累诱导启动子[gydF4y2Ba59gydF4y2Ba];原番茄红素或其代谢产物被假设为信号介导gydF4y2BaPSY1gydF4y2Ba感应(gydF4y2Ba58gydF4y2Ba];Fantini等人认为达到最低水平的原番茄红素是必需的gydF4y2BaPSY1gydF4y2Ba转录本诱导[gydF4y2Ba10gydF4y2Ba］．转录水平gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba的mrna高度相关gydF4y2BaPDSgydF4y2Ba，编码产生底物的酶gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba［gydF4y2Ba10gydF4y2Ba］．的gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba而且gydF4y2BaCrtISOgydF4y2Ba都是在gydF4y2BaPDSgydF4y2Ba- - -gydF4y2BaZDSgydF4y2Ba-静音水果，分别[gydF4y2Ba10gydF4y2Ba］．的下调gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba而且gydF4y2BaZDSgydF4y2Ba，以及其他基因的上调(gydF4y2BaPSY1gydF4y2Ba，gydF4y2BaPDSgydF4y2Ba，gydF4y2BaCrtISOgydF4y2Ba，gydF4y2BaCrtISO-L1gydF4y2Ba,gydF4y2BaCrtISO-L2gydF4y2Ba)参与类胡萝卜素的生物合成gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba番茄红素含量非常低的沉默水果(Figs。gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)，支持了类胡萝卜素生物合成途径中存在调控环的假设。gydF4y2Ba

已证实ABA主要来源于高等植物的类胡萝卜素途径，低含量的ABA是由类胡萝卜素生物合成的中断或ABA活性生物合成的诱导引起的gydF4y2Ba小组gydF4y2Ba通过反馈调节机制转录(详见文献。[gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba58gydF4y2Ba])。例如，在盐碱或干旱的非生物胁迫下，对ABA的需求增加，以触发耐胁迫驱动gydF4y2Ba小组gydF4y2Ba增强类胡萝卜素生物合成途径，在根中提供更多的ABA前体叶黄素[gydF4y2Ba60gydF4y2Ba，gydF4y2Ba61gydF4y2Ba］．在gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-RNAi果实中，由于类胡萝卜素生物合成途径的抑制，ABA的积累减少(图。gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)，而ABA生物合成相关基因(gydF4y2Ba齐柏林飞艇gydF4y2Ba，gydF4y2BaNCED1gydF4y2Ba而且gydF4y2BaNECD2gydF4y2Ba)(图。gydF4y2Ba5罪犯gydF4y2Ba)表明转基因植物可能试图恢复ABA的正常水平。因此，ABA的积累较低gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-RNAi果实可能反馈调节类胡萝卜素生物合成途径，试图通过诱导促进ABA前体的供应gydF4y2BaPSY1gydF4y2Ba表达，符合该ABA含量与含量之间的反馈调节系统gydF4y2BaPSY1gydF4y2Ba表达式。gydF4y2Ba

中ck含量降低gydF4y2BaIpt1 3 5 7gydF4y2Ba转基因植物的突变或过表达gydF4y2BaCKXgydF4y2Ba，编码一种细胞分裂素氧化酶/脱氢酶，催化CKs的不可逆降解，可以显著减少ABA的积累gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba［gydF4y2Ba62gydF4y2Ba］．gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba表达对干旱胁迫非常敏感。gydF4y2Ba1 egydF4y2Ba)，其中ABA是植物耐旱性的最佳触发因子[gydF4y2Ba34gydF4y2Ba］．这些结果表明gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba可能与ABA生物合成有关。因此，两者均有降低CK含量的可能gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba沉默和类胡萝卜素生物合成的急剧抑制可能导致ABA的积累减少gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Barnai水果。gydF4y2Ba

因此，基于上述结果和分析，我们提出了一个拟议的调控模型gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba对番茄红素生物合成和叶片衰老的影响(图;gydF4y2Ba6gydF4y2Ba)．在这个模型中，gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba基因通过控制番茄红素的表达水平来调控番茄红素的生物合成gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba．ABA的积累受gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba通过两种可能的途径:一是类胡萝卜素生物合成的改变直接影响ABA前体的供应;另一种途径是ABA的积累受到CKs与ABA之间潜在相关性的调控。然后通过ABA含量反馈的改变调节第一个基因的表达水平gydF4y2BaPSY1gydF4y2Ba类胡萝卜素生物合成途径。虽然ABA被发现参与了叶片衰老，但是由于已知的CKs在叶片衰老中的作用，我们认为gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-介导的叶片衰老可能主要是影响了相应的CK生物合成。然而，其作用的确切机制gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba在番茄叶和果实中的应用有待进一步研究。gydF4y2Ba

到目前为止，大多数研究都致力于gydF4y2BaIPTgydF4y2Ba这些基因集中于它们在已知的细胞分裂素相关过程中的作用，如细胞分裂、顶端优势、叶片衰老和果实发育，以及对生物和非生物胁迫的响应gydF4y2Ba．gydF4y2Ba在这里，我们揭示了功能的作用gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba番茄红素的合成与叶片衰老有关。的下调gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba抑制类胡萝卜素的生物合成，显著减少番茄红素在番茄果实中的积累。在番茄红素生物合成相关基因中，显著减少gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba转录本，中度下降gydF4y2BaZDSgydF4y2Bamrna和其他基因的上调(gydF4y2BaPSY1gydF4y2Ba，gydF4y2BaPDSgydF4y2Ba，gydF4y2BaCrtISOsgydF4y2Ba)，建议gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba通过影响有可能控制番茄红素的生物合成gydF4y2BaZISOgydF4y2Ba表达，也支持类胡萝卜素/番茄红素生物合成途径中存在调控环。ABA含量降低，ABA含量上调gydF4y2BaPSY1gydF4y2Ba表达gydF4y2BaSlIPT4gydF4y2Ba-RNAi果实，暗示ABA与类胡萝卜素生物合成之间的反馈调控。据我们所知，这是关于细胞分裂素生物合成相关基因参与果实成熟过程中颜色形成的首次报道。gydF4y2Ba

阿坝:gydF4y2Ba

脱落酸gydF4y2Ba

中正:gydF4y2Ba

细胞分裂素gydF4y2Ba

CrtISO:gydF4y2Ba

胡萝卜素异构酶gydF4y2Ba

分区:gydF4y2Ba

日后花gydF4y2Ba

GLK2:gydF4y2Ba

Golden2-likegydF4y2Ba

IPT:gydF4y2Ba

IsopentenyltransferasesgydF4y2Ba

LCYB:gydF4y2Ba

番茄红素-β环化酶gydF4y2Ba

LCYE:gydF4y2Ba

番茄红素ε环化酶gydF4y2Ba

nc:gydF4y2Ba

9-cis-epoxycarotenoid加双氧酶gydF4y2Ba

PDS:gydF4y2Ba

八氢番茄红素desaturasegydF4y2Ba

小组:gydF4y2Ba

八氢番茄红素合成酶gydF4y2Ba

存在:gydF4y2Ba

实时定量PCRgydF4y2Ba

Rbcs3A:gydF4y2Ba

核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶小亚基gydF4y2Ba

RNAi:gydF4y2Ba

RNA干扰gydF4y2Ba

SGR:gydF4y2Ba

住环保旅馆gydF4y2Ba

ZDS:gydF4y2Ba

ζ-胡萝卜素desaturasegydF4y2Ba

齐柏林飞艇:gydF4y2Ba

玉米黄质环氧酶gydF4y2Ba

ZISO:gydF4y2Ba

ζ-胡萝卜素异构酶gydF4y2Ba

资金gydF4y2Ba

国家自然科学基金项目(31372080)、重庆市科委项目(cstc2017jcyjAX0455)、中央高校基本科研业务费专项资金项目(106112013CDJZR290035)资助。gydF4y2Ba

数据和材料的可用性gydF4y2Ba

支持本文结论的数据集包含在本文及其附加文件中。所有植物材料来自中国重庆重庆大学。gydF4y2Ba

作者的贡献gydF4y2Ba

YY和LZ策划并设计了本次研究。ZY, TY和CW进行实验。ZY和YW分析数据并撰写稿件。所有作者都阅读并批准了最终的手稿。gydF4y2Ba

从属关系gydF4y2Ba

1. 重庆大学生物工程学院，重庆400044gydF4y2Ba

   张勇，涂云，程文静，杨英武gydF4y2Ba

2. 重庆大学生命科学学院，重庆400044gydF4y2Ba

   Zhengguo李gydF4y2Ba

相应的作者gydF4y2Ba

对应到gydF4y2Ba徐炎杨gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

伦理批准并同意参与gydF4y2Ba

不适用。gydF4y2Ba

相互竞争的利益gydF4y2Ba

作者宣称他们之间没有利益冲突。gydF4y2Ba

出版商的注意gydF4y2Ba

施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。gydF4y2Ba

开放获取gydF4y2Ba本文根据创作共用属性4.0国际许可协议(gydF4y2Bahttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/gydF4y2Ba)，允许在任何媒介上不受限制地使用、分发和复制，前提是您对原作者和来源给予适当的赞扬，提供到创作共用许可证的链接，并注明是否进行了更改。创作共用公共领域奉献弃权书(gydF4y2Bahttp://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/gydF4y2Ba)除另有说明外，适用于本条所提供的资料。gydF4y2Ba

转载及权限gydF4y2Ba