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果实是植物重要的器官，含有丰富的营养物质，是人类膳食结构的重要组成部分。果实的成熟是一个复杂而有序的过程，涉及了一系列的生理生化变化，包括颜色，质地，风味物质和抗病性等方面;这些变化直接影响着果实的品质形成及耐贮性。因此，研究果实的成熟调控机制，对阐明果实品质形成的分子基础，改善果实品质，减少果实采后损失和优化采后保鲜技术具有重要的指导意义。本研究以番茄果实为研究材料，通过遗传转化、分子生物学和细胞生物学等手段，探讨了液泡加工酶SlVPE3和质膜蛋白SlREM1在番茄果实成熟中的功能，主要结果如下: 1.SlVPE3对番茄果实抗病的调控机制:研究发现SlVPE3沉默后，番茄果实的成熟推迟，对致病真菌Botrytiscinerea的抗性降低。通过免疫共沉淀结合质谱分析和酵母双杂交筛库的方法对SlVPE3的互作蛋白进行研究，利用共定位及酵母双杂交证明SlVPE3与蛋白酶抑制子SlKTI4在液泡内相互作用。通过体内和体外实验证明SlVPE3直接参与SlKTI4蛋白的剪切，而SlKTI4并不抑制SlVPE3蛋白的酶活性。利用病毒诱导基因沉默(Virus induced gene silencing，VIGS)证明SlKTI4沉默后显著降低番茄果实对B.cinerea的抗性，说明SlVPE3可能是通过激活SlKTI4的方式调控番茄果实抗病性。 2.SlREM1对番茄果实成熟的调控机制:RT-qPCR结果显示，SlREM1在番茄各组织中均有表达。通过GFP融合技术及果实质膜蛋白分离的方法证明SlREM1定位于质膜。转基因功能分析发现，过表达SlREM1加速了番茄果实的成熟，提高了果实中番茄红素的含量及乙烯释放量;同时上调了番茄红素、乙烯生物合成关键基因及成熟调控因子的表达。利用免疫共沉淀结合质谱分析、分裂荧光素酶互补技术和亚细胞定位等方法，发现SlREM1与乙烯生物合成酶SlSAM1相互作用，进而促进乙烯的生物合成，说明SlREM1是番茄果实成熟的正调控因子。此外，利用MG132处理、免疫共沉淀和质谱分析等发现SlREM1经泛素蛋白酶体途径降解。 3.SlREM1对细胞死亡及抗病的应答机制:利用烟草瞬时表达技术发现过表达SlREM1能诱导叶片细胞死亡;通过对SlREM1蛋白进行分段截短研究，发现SlREM1诱导的细胞死亡依赖于173-187位的氨基酸序列，但不依赖于其质膜定位。SlREM1属于remorin家族成员，对番茄基因组中的remorin蛋白进行检索及进化分析后发现，番茄中多个remorin蛋白过表达后均能诱导烟草叶片的细胞死亡。酵母双杂交、分裂荧光素酶互补和免疫共沉淀等实验结果证明remorin蛋白通过形成复合体共同调控细胞死亡。过表达SlREM1诱导活性氧(Reactive oxygen species，ROS)产生相关基因NbRBOHB的表达并促进ROS的积累。进一步研究发现，SlREM1能与NbRBOHB相互作用调控ROS的产生。过表达SlREM1的番茄叶片对B.cinerea更敏感，说明SlREM1是细胞死亡的正调控因子并参与了番茄的抗病应答。 本研究首次揭示了SlVPE3和SlREM1在番茄果实成熟和抗病中的作用机制，这些发现不仅为深入认识果实成熟和抗病性调控的分子网络提供了新依据，也为培育优质高抗新品种提供了分子策略。