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植物的顶端优势和侧枝发育在植物形态建成中扮演重要角色，它不仅决定了植株的高度、伸展度等形态指标，也影响生物量及结实量等经济指标，因此植物分枝习性已成为研究作物农艺性状的基础。生长素、独脚金内酯和细胞分裂素是迄今为止发现的调控侧枝发育的三大植物激素，三者之间的调控网络目前在拟南芥、豌豆、水稻等作物上已有较大研究进展，但在园艺作物中却较少报道。番茄作为一种广泛种植且具有较大经济效益的蔬菜作物，其分枝习性决定了侧枝的生长发育，也是影响生物产量的重要因素，而生产管理中的整枝打权不仅耗费较大的人力物力，且操作不当极易诱发病害。因此，阐明番茄侧枝发生的内在机理不仅能有效指导蔬菜生产，提高作物产量，也有助于丰富植物侧枝发育的调控机制，为今后通过生物学手段培育作物新品种，塑造植株新株型奠定坚实的理论基础。本文以设施蔬菜番茄（Solanumlycopersicum L.）为研究对象，利用病毒诱导的基因沉默(virus-induced genesilencing，VIGS)技术从基因表达、信号传递及激素水平初步阐释了IAA（生长素）、SLs（独脚金内酯）和CTK（细胞分裂素）在调控番茄侧枝发育中的机制。研究结果如下: 1、研究了IAA在调控番茄侧枝发育过程中与SLs的关系。结果表明，沉默番茄生长素合成基因FZY和影响生长素合成的基因RBOH1后，侧芽生长促进，根部GUS染色明显变浅，同时根部SLs合成基因CCD7、CCD8、MAX1的表达均显著下调， LC/MS-MS测得根部SLs(Orobanchol，isomers、Strigol、Solancol)的含量也明显下降，这说明生长素合成及运输的变化可以影响根部SLs的含量。之后，我们又利用RBOH1-RNAi转基因材料和生长素信号不敏感突变体dgt进行验证，结果发现，RBOH1-RNAi和dgt植株侧芽长度明显长于对照，且第四节位细胞分裂素合成基因IPT2显著上调，芽内负调控因子BRC1、生长素运输基因PIN1和信号基因IAA3均显著下调，这与FZY及RBOH1基因沉默后根部IAA减少、GUS染色变浅相吻合。以上结果表明，顶芽IAA合成的变化会通过运输或者信号转导影响根部SLs的合成，最终影响侧芽的生长。 2、研究了SLs在番茄侧枝发育中的作用。沉默番茄独脚金内酯合成基因CCD7、CCD8、MAX1及信号途径基因MAX2后发现，基因沉默植株侧芽明显增多，侧枝长度明显增长，且根部GUS染色也明显变深，所以我们猜测SLs可能是通过影响IAA进而调控侧枝生长发育，qRT-PCR分析第四节位茎节相关基因表达发现，SLs沉默植株中IAA3和PIN1基因表达均显著上调，而IPT2、BRC1分别出现明显的上调和下调，这说明植物根部SLs的变化会影响IAA和CTK相关基因的表达。而外源添加NPA及打顶处理的实验证明， NPA可以抑制IAA的极性运输进而促进侧芽生长，而打顶处理在减少IAA合成的同时，侧芽生长也明显被促进。最后测定了pTRV-MAX2及外源GR24处理后pTRV植株不同部位IAA含量的变化，结果发现，MAX2基因沉默不影响植株顶部IAA的合成但会影响IAA的极性运输，外源GR24在减少顶芽生长素合成的同时也抑制了IAA的极性运输，由此可见，SLs可以通过抑制IAA的极性运输进而调控番茄侧枝的生长发育。 3、研究了CTK在IAA和SLs调控番茄侧枝发育途径中的作用。利用VIGS技术沉默番茄独脚金内酯信号基因MAX2后，分别进行打顶、NAA处理，结果发现，pTRV-MAX2沉默植株中侧芽生长受到促进，打顶处理后负调控因子BRC1显著下调，IPT2显著上调，同时茎节CTK的合成也明显增加，而对pTRV-MAX2植株外源施加NAA后，IPT2表达显著下调而BRC1显著上调，同时测得CTK含量明显降低。由此可见，IAA和SLs都可以调控CTK的合成。沉默生长素合成基因FZY并外源添加GR24后，pTRV-FZY植株第四节位IPT2基因显著上调，BRC1显著下调，且CTK含量比同样GR24处理的pTRV有明显增加，即IAA可以独立于SLs途径，通过调节CTK含量抑制侧枝的生长。外源添加细胞分裂素合成抑制剂(CKI)的实验证明，CKI除了影响IPT2和BRC1基因的表达外，还可能影响IAA的合成及运输，即CTK介导了IAA和SLs对番茄侧枝生长发育的调控。