番茄红素是一种天然萜类化合物,具有极强的抗氧化性,能帮助人体清除氧自由基,延缓衰老,降低心血管疾病以及某些癌症的发病率。人体自身无法合成番茄红素,必须通过饮食获取,85%的番茄红素来自番茄果实及其加工产品。因此,对类胡萝卜素生物合成代谢相关基因进行功能研究,为使用生物工程手段进行番茄红素的合成调控提供理论依据。秋橄榄是富含番茄红素多年生木本植物,其成熟果实的番茄红素含量高达54 mg/100g。郭新伦等对秋橄榄果实成熟的不同时期进行类胡萝卜素相关基因的表达分析,发现秋橄榄EutPSY(八氢番茄红素合成酶基因)、EutPDS(八氢番茄红素脱氢酶基因)的表达随着果实的成熟显著上调,EutLCY-e(番茄红素ε-环化酶基因)在果实成熟期出现沉默现象,因此,我们推测秋橄榄果实高积累番茄红素可能与这3个基因有关。因此,本文利用番茄遗传转化法来研究EutPSY、EutPDS和SlLCY-e基因的功能,同时克隆了 EutLCY-e基因。本论文主要结果如下:1.成功构建了EutPDS特异性超表达载体PCAMBIA 2A1 1-EutPDS-1301;2.连同实验室前期构建的PCAMBIA2A11-EutPSY-1301超表达载体、PCAMBIA SlLCYe-1301 RNAi干扰载体,采用农杆菌介导法遗传转化番茄’中蔬四号’,经潮霉素筛选后共获得3个EutPSY超表达株系、1个EutPDS超表达株系、4 个 SlLCY-eRNAi 株系;3.利用RT-PCR和qRT-PCR分析转基因植株相关基因的表达,发现EutPDS基因在EutPDS超表达株系中表达,在野生型株系中不表达;EutPSY基因在3个EutPSY超表达株系中不同程度地大量表达;SlLCY-e基因在SlLCY-e RNAi株系中的表达量也低于野生型对照组。这些结果说明转入的外源基因在番茄果实中能正常表达;4.HPLC分析转基因番茄果实番茄红素和β-胡萝卜素含量,发现β-胡萝卜素在3个EutPSY超表达株系中的含量上升了 1.7-2.3倍,番茄红素在3个EutPSY超表达株系和1个EutPDS超表达株系的含量均上升了 1.8-2.6倍,而在SlLCY-e干扰株系中没有显著变化;5.利用cDNA末端快速扩增技术(简称RACE)克隆EutLCY-e基因片段,电子拼接得到2016 bp,RT-PCR克隆了 1725 bp的EutLCY-e基因cDNA全长,编码534个氨基酸,比较该序列与其他植物的LCY-e,发现秋橄榄LCY-e具有较高的同源性。EutLCY-e基因DNA水平全长4145bp,包含10个内含子。