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MicroRNAs(miRNAs)是一类单链、长度约为20-24nt的内源性非编码的小RNA。能够通过与靶基因mRNA特异性的碱基配对引起其mRNA的降解或者抑制其翻译,从而对基因进行转录后调控。miRNA在植物生长与发育中发挥着重要的调控作用。番茄是一种重要的经济作物,也是研究果实发育与成熟的模式植物。miRNAs作为一种重要的基因表达调控分子,对番茄复叶、花序形态,花器官发育等重要性状有调控作用,但是在果实的发育和成熟调控中仍缺乏了解。本文以番茄为研究材料,通过形态学、遗传转化及分子生物学等方法分析Sly-miR164家族成员的表达和生物学功能,以其揭示时空特异表达Sly-miR164对番茄果实发育、成熟的调控机制。这些研究结果为阐明Sly-miR164在转录后介导靶基因调控影响番茄果实发育、成熟的作用机制,也为生产实践提供理论依据。本文主要结果如下:1、通过荧光定量PCR、Northern blot杂交技术检测发现,Sly-miR164及靶基因存在时空特异表达模式。成熟的Sly-miR164在叶片中表达丰度较低,在花器官和果实中Sly-miR164表达较高。其中在花器官中主要集中在花瓣和花药中表达,在果实中主要集中在果实成熟阶段表达。在靶基因的表达模式中,GOB、NAC1、NAM2、NAM3在叶片中表达均较低,在花器官GOB、NAC1、NAM3分别在子房、萼片、花药中高度表达,NAM3则在花瓣、子房、花药中都较高表达。在果实发育的不同阶段中,GOB和NAC1在果实发育各阶段均较低表达,但NAC1在果实成熟阶段的表达模式与Sly-miR164表达模式存在相似性。NAM2和NAM3则集中在开花当天到开花8d期间表达。同时,对proMIR164a/b:GUS融合表达转基因株系的GUS化学染色观察发现:proMIR164b:GUS在各个组织、器官时空特异的转录水平均比proMIR164a:GUS的高,表明成熟的Sly-miR164的表达丰度主要来自前体MIR164b所产生。2、构建了组成型和果实特异启动子的过表达(amiRNAs-Sly-miR164),沉默抑制(STTM-Sly-miR164)表达载体以及Crispr/Cas9敲除表达载体,并成功转化农杆菌。通过农杆菌介导番茄子叶,进行遗传转化,并获得相应的转基因材料。3、通过对过表达及沉默抑制的转基因株系功能鉴定发现,在过表达株系中,果实发育与成熟的时间均有影响,在开花到破色、破色到成熟时间与野生型相比明显推迟。该研究表明,过表达Sly-miR164会推迟番茄果实发育与成熟的时间。4、通过对Crispr/Cas9敲除转基因株系的功能鉴定发现,Crispr/Cas9敲除pri-Sly-miR164a和pri-Sly-miR164b植株的表型变化存在差异性。在pri-Sly-miR164a转基因植株中,与野生型相比,只有植株的侧枝和腔室数量增加;在pri-Sly-miR164b转基因植株中,其植株的侧枝增加,叶片边缘锯齿加深数量减少,花器官各部位畸形发育,与野生型相比,其花瓣数量增加,萼片严重缺失,萼片数量减少,花药整体分裂呈丝状,子房数量增加,成熟果实不存在内部腔室。所以在果实的成熟发育中,Sly-miR164作为一个负调控因子,其主要产生来自前体pri-Sly-miR164b,并对番茄生长、发育起着重要的调控作用。