bHLH转录因子家族,包括DNA-Binding bHLH与Non DNA-Binding两大类,作为植物体内除MYB转录因子家族之外最庞大的转录因子家族,在调控植株生长发育、参与植物逆境响应、外界与内部信号转导途径整合以及生物活性物质的合成等方面发挥重要的作用。在植物体内,存在部分可以编码对赤霉素合成的抑制剂—多效唑—具有抗性的蛋白质分子的基因,称为PREs基因（Paclobutrazol Resistance genes）,这一类基因已被归属于bHLH transcription factor家族基因。目前,在模式植物--拟南芥中,PREs基因被鉴定出参与细胞发育的调控、体内激素信号与外界环境信号的转导以及植株光形态建成等多个生物学过程。关于番茄中PREs基因的研究,除了STYLE 2.1与SlPRE2以外,其余基因的功能尚未见报道,有待我们进一步挖掘。在本研究中,我们结合茄科基因组数据库以及课题组已有的相关研究,分离出一个PREs基因,SlPRE3。我们以野生型番茄AC++为实验材料,借助农杆菌介导的植物遗传转化、q RT-PCR、植物显微技术、植物生理生化测定、酵母双杂交（Y2H）、双分子荧光互补（Bi FC）等实验技术,初步探讨了SlPRE3基因在番茄植株生长发育过程中可能发挥的生物学功能与其调控机制。主要的研究内容与结果如下:（1）结合NCBI在线数据库与SGN茄科基因组数据库,分离出番茄PRE亚家族基因SlPRE3。通过与拟南芥、水稻等其他植物中PRE蛋白的氨基酸序列比对、同源进化关系分析,该基因可能编码的产物为非典型的bHLH转录因子,与拟南芥At PREs基因的蛋白序列具有较高的序列相似性。此外,运用q RT-PCR检测了该基因在野生型番茄植株不同组织中的m RNA积累丰度,结果展示该基因在根中有较高的m RNA积累丰度。运用Ca MV 35S启动子构建了p BI121-SlPRE3超表达载体,以农杆菌LBA4404介导的遗传转化获得转基因株系,根据q RT-PCR结果筛选出效率较高的株系用于后续的研究。（2）SlPRE3基因的高量表达使得转基因株系节间距增大、叶片绿色变浅,总叶绿素以及叶绿素a/b含量显著降低;切片结果显示,叶绿体数量减少严重,叶片背面气孔数量明显减少;此外,卷曲的叶片直接降低了叶片受光面积,成熟叶片中淀粉与可溶性糖的积累量明显降低。q RT-PCR结果显示与叶绿素合成、光合作用以及淀粉与可溶性糖合成相关基因的表达水平显著降低。（3）激素处理下的表达模式分析可知,外源施用GA3可以诱导野生型番茄根部SlPRE3基因表达水平的提高。此外,我们检测了超表达SlPRE3转基因株系叶片中与赤霉素合成、代谢以及信号转导相关基因表达水平的变化,结果显示,与野生型相比,上述相关基因的表达水平均有不同程度的变化。这些结果表明,SlPRE3的过量表达可能影响了番茄植株体内赤霉素的代谢以及信号转导过程。（4）作为一个非典型的bHLH转录因子,SlPRE3无碱性氨基酸结构域,通过与其他转录因子的相互作用,影响互作蛋白的蛋白相互结合活性以及与靶标基因启动子区域cis-acting元件的结合能力,来调控该靶标基因的转录及表达。在本研究中,酵母双杂交实验与双分子荧光互补实验研究结果表明,SlPRE3可以与Sl AIF1、Sl AIF2、SlPAR1、Sl IBH1在酵母细胞以及烟草细胞内发生相互作用,这些基因在调控细胞发育方面发挥重要作用。此外,SlPRE3基因的过量表达诱导了Sl XTH2、Sl XTH5以及Sl EXP2等与细胞膨大及发育等相关基因的表达,说明该基因可能在调控细胞发育方面发挥作用。综上,我们对番茄PRE基因SlPRE3在番茄植株形态建成、赤霉素信号转导以及调控细胞发育等方面的功能进行了初步的探索,为PRE家族基因功能的进一步研究奠定了基础。