【摘 要】
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甜瓜（Cucumis melo L.）是一类在全世界广泛栽培的园艺作物,具有重要的经济价值,也适合作为研究果实发育成熟的植物材料。通过对植物激素脱落酸（ABA）和乙烯等的研究,发现一类植物特有的脱落酸胁迫和成熟诱导（Abscisic acid stress and ripening,ASR）蛋白。本文以甜瓜品种河套蜜瓜（Cucumis melo L.cv Hetao melon）为研究材料,对AS
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（31860563）; 内蒙古自治区应用技术研究与开发资金（2021PT0001）; 内蒙古自治区自然科学基金项目（2021BS03002）; 内蒙古大学高层次引进人才启动资金（10000-21311201/056）
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甜瓜（Cucumis melo L.）是一类在全世界广泛栽培的园艺作物,具有重要的经济价值,也适合作为研究果实发育成熟的植物材料。通过对植物激素脱落酸（ABA）和乙烯等的研究,发现一类植物特有的脱落酸胁迫和成熟诱导（Abscisic acid stress and ripening,ASR）蛋白。本文以甜瓜品种河套蜜瓜（Cucumis melo L.cv Hetao melon）为研究材料,对ASR基因家族成员在甜瓜果实成熟过程中的功能进行了分析,主要结果如下:（1）在甜瓜全基因组中鉴定得到Cm ASR基因家族成员共3个,均定位于3号染色体上。Cm ASR1、Cm ASR2和Cm ASR3基因分别编码265、142、136个氨基酸,富含甘氨酸、丙氨酸、苏氨酸和赖氨酸,Cm ASR蛋白有较高的亲水性,属于可溶性蛋白。Cm ASR家族蛋白都具有两个高度保守的区域,一个长C端区和一个短N端区,且存在一个ABA/WDS保守结构域。蛋白质二级结构分析结果显示主要为α螺旋且有跨膜区。启动子分析表明有乙烯、脱落酸等多种激素应答元件,以及干旱、低温等防御反应的顺式作用调节元件。（2）实时荧光定量PCR分析结果表明,Cm ASR1和Cm ASR2基因除根外其它器官中均有表达,在叶和茎中表达量较低,两性花和果实中表达较高,而Cm ASR3基因只在果实中表达。在果实不同发育时期Cm ASR1和Cm ASR2基因表达量随成熟过程升高,Cm ASR3基因表达量在果实呼吸跃变期最高。（3）克隆了Cm ASR1、Cm ASR2和Cm ASR3基因c DNA,其ORF长度分别为798bp、426bp和406bp。在本氏烟草叶片中瞬时表达进行亚细胞定位分析,结果表明Cm ASR1和Cm ASR3定位于细胞质中。（4）分别构建了Cm ASR基因家族成员的超表达载体和CRISPR/Cas9基因编辑载体,利用p PZP221载体构建的超表达载体,分别命名为p PZP-ASR1、p PZP-ASR2和p PZP-ASR3,基因编辑载体分别命名为p YL-ASR1、p YL-ASR2和p YL-ASR3。（5）通过子房注射法将表达载体导入甜瓜,经筛选和检测最终得到过表达Cm ASR基因T3代纯合株系,其中过表达Cm ASR3基因果实平均成熟期比对照组提前5.4天。对其果肉的q RT-PCR结果表明,Cm ASR3基因在转基因果实中的表达量显著升高,平均为对照组的7倍。表明Cm ASR3基因对果实成熟有正调控作用。（6）构建了Cm ASR基因酵母双杂交诱饵载体和捕获载体,进行转录自激活和酵母双杂交实验,结果表明Cm ASRs蛋白在AH109酵母菌体内没有转录自激活现象,Cm ASRs蛋白之间没有互作关系,但Cm ASR3蛋白和抗逆与糖代谢信号通路相关转录因子Cm DREB1（Dehydration responsive element binding）之间存在相互作用。
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