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植物顶端优势和侧枝生长在植物形态建成中具有十分重要的地位,它在一定程度上影响了植株高度、开展度、生物量以及结实量,因此植物分枝习性成为各类作物的一项重要农艺性状。但侧枝过多,会导致主茎长势减弱,此外空间密闭还为病害的发生创造了有利条件。迄今为止,研究者从生理生化、功能基因组学和比较基因组学等方面对植物分枝发育的调控进行了广泛的研究。但研究对象多集中在拟南芥、水稻、玉米以及豌豆上,对于园艺作物侧枝发育的研究还有相对较少,也不够深入。番茄是一种分枝能力较强的园艺作物,在生产和消费上具有重要的地位。在生产管理上,作为植株调整的一个重要措施,整枝打权是提高番茄优质高产必不可少的栽培技术,但整枝打权过程耗时耗力。因此,探明侧枝发生机制不仅有利于利用育种学的方法筛选培育易栽培管理且高产优质的优良品种,也能丰富植物分枝发育机制的理论研究。本文以番茄为实验材料,研究了植物体内重要的信号物质H202对番茄侧枝生长发育调控的影响,利用病毒诱导的基因沉默技术从基因表达水平、H202信号水平以及激素水平分析探讨了生长素及独脚金内酯参与H202调控番茄侧枝生长发育的作用机制。主要研究结果如下：1.利用VIGS技术研究了H202在调控番茄侧枝发育中的作用。将番茄NADPH氧化酶编码基因(RBOH1, WFI1沉默后,植株体内H2O2含量显著降低,同时侧芽的生长受到了明显的促进,降低植物顶端优势。而5mMH2O2喷施叶片后,顶端优势增强,侧芽生长受到抑制。该结果表明H202在植物侧枝生长发育调控过程中具有重要作用。2.探讨了IAA是否介导了HzOz对植物侧枝生长发育的调控及其机制。沉默RBOHs后,其植株(pTRV-RBOH1、 pTRV-WFI1以及pTRV-RBOH1/WFI1)生长素合成、运输、响应关键基因的表达以及生长素含量显著降低,但提高了细胞分裂素合成基因IPT2的表达,并且该效应会被外源H202抑制。打顶和沉默生长素合成关键基因FZY也促进侧芽的生长,基因表达分析发现控制生长素极性运输关键基因PIN1的表达受到抑制,而细胞分裂素合成基因IPT2表达反而上调。然而,pTRV-FZF沉默植株促进侧芽生长的效应并不能被外源H2O2抑制,但可以被生长素类似物NAA完全抑制。这些结果表明依赖于RBOHs产生的质膜H202通过促进生长素的合成和极性运输,影响了细胞分裂素的合成,从而抑制侧芽的生长。3.研究了独脚金内酯(Strigolactones, SLs)在HzO2和IAA途径调控植物侧芽生长发育中的作用。研究表明沉默RBOH1以及FZY基因促进植株侧芽生长,同时植株根部独脚金内酯合成基因表达下调以及独脚金内酯含量减少；外源处理独脚金内酯人工合成类似物1μM GR24以及缺磷处理均能显著抑制沉默植株中侧芽的生长。打顶植株连续处理GR24,侧芽生长同样受到抑制,基因表达分析表明SLs对侧芽的抑制与IAA极性运输和信号传递无关,而是与茎中细胞分裂素合成基因IPT2以及芽内负调控因子BRC1的表达变化有关；进一步沉默独脚金内酯合成基因CCD7、CCD8、MAX1以及信号关键基因MAX2,同样促进侧芽的生长。然而,SLs合成基因沉默植株促进侧芽生长的效应并不能被外源H2O2和NAA抑制,但可以被GR24完全抑制。基因表达分析发现,沉默独脚金内酯合成基因促进茎中细胞分裂素合成基因IPT2的表达,同时芽内负调控因子BRC1的表达受到明显抑制,并且该效应受GR24调控。由以上实验结果证明独脚金内酯作为H202和IAA下游信号物质,通过限制细胞分裂素合成和促进芽调控关键因子的表达参与番茄侧芽生长发育的调控。