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类胡萝卜素是自然界分布最广的一类色素,它具有很强的抗氧化能力,是人类和动物不可或缺的营养物质。同时类胡萝卜素也是植物内源激素脱落酸(ABA)合成的前体,类胡萝卜素的代谢与植物的生长发育密切相关。明确类胡萝卜素的合成机制对于改善果实品质,理解植物生长发育调控机理具有重要意义。八氢番茄红素合成酶(PSY1)基因是类胡萝卜素合成途径的关键基因,它的表达水平直接决定果实类胡萝卜素的含量。番茄r突变体由于Psy1基因组中插入转座子导致转录异常无法积累类胡萝卜素而形成黄色果肉。PI114490是野生型黄果樱桃番茄,控制其黄果肉性状的基因与r基因等位,但已有研究表明PI114490的Psyl基因除内含子中的一个碱基发生改变外,其余序列全部正常。为明确其黄果形成分子机制,本研究开展了以下几方面的工作：(1)分析PI114490果实中的类胡萝卜素组成,验证其表型是否属于r突变：(2)分析PI114490中Psy1的mRNA序列及其表达模式,研究Psy1基因与黄果肉形成的关系；(3)利用PI114490和OH88119的F2代群体和不同的黄果番茄材料分析目前已经发现的突变位点(SNP)与黄果肉性状的连锁关系,同时对该位点进行功能验证；(4)分析PI114490中Psyl基因上下游序列的突变碱基及其与黄色果肉的连锁关系。研究结果显示：(1)番茄PI114490果实类胡萝卜素的组成模式与己知的r突变体一致,证明番茄PI114490也是Psy1位点发生突变；(2)番茄PI114490中Psy1基因存在两种转录本,一种是正常转录本Psy1,另一种是异常转录本Psy1/Unknown。Psy1/Unknown的mRNA序列在3末端发生突变,使Psy1/Unknown蛋白合成八氢番茄红素的活性下降。由于两个转录本在成熟过程中共用相同的前体mRNA, Psy1/Unknown的高水平表达抑制了Psy1的转录,在果实成熟后期,正常转录本无法产生足量的有活性的酶合成八氢番茄红素,因此果实表现黄色；(3)Psy1/Unknown是一个嵌合基因,连接的两个基因包含了Psyl基因的大部分序列和一个未知基因的部分序列,分别由两条互补的DNA链转录而来,推测Psy1/Unknown可能是反式剪接反应的产物；(4)在Psy1基因及其相邻的DNA序列中发现两个突变位点：SNP和下游的SSR序列,二者的突变与Psy1/Unknown的转录同步出现,推测这两个位点可能是造成PI114490中Psy1基因发生反式剪接产生两个转录本的原因；(5)Psy1基因内含子中的SNP,可以引发基因产生选择性剪接异构体。本研究的结果有助于揭示Psy1基因的转录调控机制,对于阐明番茄黄色果实形成的分子机制,完善类胡萝卜素合成理论具有重要的意义。