论文摘要
番茄红素是红色或粉红色成熟番茄果实中的主要色素,是一种不含氧的类胡萝卜素,同时也是一种很有开发前景的功能性色素,番茄红素不仅可为番茄提供了鲜艳的红色,还具有极其重要的生理功能。番茄红素已经作为新的保健食品正在迅速走俏国际保健品市场,因此如何提高番茄果实中的番茄红素含量并选育出高番茄红素含量番茄品种显得尤为迫切。本研究在以CaMV35S启动子,Nos终止子,番茄红素β-环化酶cDNA5’端397bp反义片段构建内源靶基因LYC-b的反义基因表达载体,同时融合以CaMV35S为启动子,Nos终止子的GUS报告基因,构建二元植物表达载体,采用农杆菌介导法对2个番茄品种进行了遗传转化并获得了转反义LYC-b基因植株的基础上,对2个转反义LYC-b基因番茄品种的T1代和T2代植株进行DNA和RNA水平检测,对番茄果实的番茄红素含量、可溶性固形物含量进行测定,并对形态特征和生物学特性田间观察,主要研究结果如下:1.在T1代阳性植株上获得的T2代植株均检测出反义LYC-b基因的存在,并在RNA水平上表达,表明目的基因在转基因番茄世代之间遗传稳定。2. LYC-b反义基因对果实番茄红素含量的影响在不同品种、不同世代以及同一世代不同单株之间均有差异,灵光3号T1代转基因植株T1-3的番茄红素含量为4.89mg·100g-1,阴性对照为3.94mg·100g-1,比对照提高24%,T2代7株转基因植株番茄红素含量在3.39～10.17mg·100g-1之间,均值7.7mg·100g-1,阴性对照为3.74mg·100g-1,平均比对照提高105.3%,T2代转基因植株中T2-4的番茄红素含量低于对照;TTI1117A有2株T1代转基因植株,其中T1-1的番茄红素含量为8.93mg·100g-1,比对照提高72%,其自交获得的T2代植株有4株,番茄红素含量平均为6.03mg·100g-1,平均比对照提高24.5%,与对照相比,T2代番茄红素含量低于T1代,同时有2株番茄红素含量低于对照,分别为:T2-8和T2-11;另一株来源于TTI1117A的T1代植株T1-2的番茄红素含量为11.81mg·100g-1,阴性对照为5.17mg·100g-1,比对照提高128%,其T2代植株4株番茄红素含量均值为8.19mg·100g-1,平均比对照提高69%,与对照相比,T2代番茄红素含量平均高于T1代。3. LYC-b反义基因对番茄果实的可溶性固形物含量的影响在不同世代以及同一世代不同单株之间也有不同层度的变化,灵光3号T1代转基因植株的可溶性固形物含量为3.8%,阴性对照为3.9%,T2代7株转基因植株可溶性固形物含量在4.4～6.3%之间,均值5.66%,高于阴性对照（4.9%）;TTI1117A的2株T1代转基因植株可溶性固形物含量均高于对照,其中1株的T2代4棵转基因植株中,只有T2-9的固形物含量为7.4%高于对照,其它3株均低于对照,平均值为6.05%低于对照的6.5%,T1代和T2代固形物含量总体均低于对照。另一株T1代和T2代可溶性固形物含量总体均高于对照,但在4株T2代植株中T2-12的固形物含量为4.7%低于对照的6.5%;4.两个品种不同世代转基因植株的每序花数和每序果数均低于阴性对照,T2代有一株生长习性由无限突变为有限生长型,说明虽然LYC-b反义基因可以实现在不同番茄品种的后代群体中的稳定遗传与表达,但其生物学效应却可以出现不同程度的分化。