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泛素-蛋白酶体途径是生物体当中修饰以及降解蛋白质的重要系统。该途径主要通过三种酶(包括E1泛素激活酶、E2泛素结合酶以及E3泛素连接酶)催化的级联反应发生作用,将泛素蛋白活化并连接至底物蛋白上。被泛素蛋白特异性泛素化修饰的底物蛋白,其蛋白质的活性、稳定性或细胞定位发生变化,从而调控植物的生长发育和胁迫响应,包括植物抗病、抗旱、抗盐、形态建成以及激素合成等生理活动起到重要的作用。CRL4(CUL4-RING E3 ubiquitin ligasea)是近来发现的E3泛素连接酶的一种,该复合体的功能和调节机制丰富。该泛素连接酶由三部分组成,CUL4的功能是作为该泛素连接酶的支架蛋白,DNA损伤连接蛋白(DDB1)是核心组件,以及底物连接蛋白WD40家族。WD40蛋白与CUL4-DDB1结合之后,形成复合体CUL4-DDB1-WD40,是一种E3泛素连接酶复合体,靶向修饰不同底物蛋白从而调控植物的生长发育和胁迫响应等。本研究发现了番茄E3泛素连接酶的底物连接蛋白Sl WDR204,参与调控植物响应干旱胁迫和植株株高发育。RT-PCR检测Sl WDR204基因在番茄各组织中,包括根、茎、叶、花以及果实发育的不同时期(成熟绿果、破色果实和成熟红果)中的表达量,发现Sl WDR204基因在番茄的各组织中均有表达,且在果实发育的破红果实时期以及红果时期表达量较高,在成熟绿果中的表达量较低。从番茄基因组中克隆了Sl WDR204基因,构建Sl WDR204-GFP融合表达载体,在烟草叶片中瞬时表达该融合蛋白,通过激光共聚焦观察,发现Sl WDR204定位于细胞核中。通过分子生物学技术,构建了Sl WDR204基因的过量表达载体以及下调表达载体,并利用根瘤农杆菌介导,获得转基因植株。观察发现Sl WDR204基因下调表达后植株对干旱胁迫的耐受性降低,过量表达Sl WDR204基因导致植株耐旱能力增强,表明该基因正调控番茄响应干旱胁迫。且Sl WDR204的过量表达转基因植株与野生型相比,植株高度显著增加,但下调表达Sl WDR204并未导致株高降低,暗示在调控株高的通路中存在功能冗余的其他WD40蛋白。通过酵母双杂交实验,筛选番茄文库中与Sl WDR204蛋白具有相互作用的蛋白,发现转录因子Sl SPL3与Sl WDR204蛋白具有相互作用,亚细胞定位显示Sl SPL3定位于细胞核内,表明Sl WDR204在细胞核中与Sl SPL3发生作用。Sl WDR204可能通过泛素化修饰Sl SPL3蛋白而发挥作用。本课题对番茄Sl WDR204基因功能的探究,为植物泛素化进程调控植物生理活动提供了新的理论认知。