NAC转录因子为植物所特有,具有丰富的生物功能。课题组发现,前期筛选出的SNAC4-9基因与番茄的生长发育与成熟密切相关。本文通过生物信息学分析预测SNAC4-9蛋白的性质、结构和功能,通过蛋白免疫印迹法研究番茄中SNAC4/9蛋白表达特性,进一步通过ChIP-seq分析挖掘其可能调控的下游靶基因,从而探究NAC转录因子在果实发育及成熟过程中可能发挥的作用。主要研究结果如下:生物信息学分析结果显示,SNAC4/6蛋白、SNAC5/8蛋白和SNAC7/9蛋白在理化性质、结构、模序、磷酸化位点分布方面两两对应相似,这与其同源性比对结果一致,预示着SNAC4/6蛋白、SNAC5/8蛋白和SNAC7/9蛋白,可能分别参与相似的生物调控过程。分析乙烯信号转导关键基因启动子上的转录因子结合位点发现,结合位点具有一定的重叠性,且种类和数量较多,表明了各启动子之间可能具有协同作用,以及乙烯信号转导过程的复杂性。基于前期构建的p ET-SNAC4/9原核表达载体,表达并纯化SNAC4/9蛋白,获得了纯度较高的SNAC4/9蛋白。实验中发现SNAC4/9蛋白存在形式均为包涵体。利用纯化后的蛋白,获得了抗-SNAC4/9蛋白多克隆抗体。番茄中SNAC4/9蛋白表达特性研究表明,SNAC4/9蛋白表达丰度呈现以下规律:叶片中表达量高于花和茎;辐射壁中表达量显著高于整果和外果皮;表达量变化与果实成熟进程基本保持一致性;在果实中,SNAC4表达量高于SNAC9。以上结果表明SNAC4/9蛋白可能参与番茄叶片与辐射壁的发育与成熟过程,并且与番茄果实成熟衰老存在密切关系。ChIP-seq研究发现,SNAC4/9样本中均具有大量的结合峰和峰相关基因,且SNAC4中数量大于SNAC9,它们都在转录起始点上下游5 kb范围内显著富集。KEGG分析结果表明,SNAC4的潜在靶基因在植物激素信号转导,次生代谢物的合成,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解等通路富集,SNAC9的潜在靶基因在氨酰t RNA生物合成和RNA降解等通路富集,SNAC4与SNAC9在番茄果实中的生物功能存在一定差异,且SNAC4中的通路更广阔。此外,在不同成熟时期果实中,SNAC4/9的潜在靶基因所富集的通路也呈现出一定的差异,表明其在果实不同成熟时期中的调控机制和生物功能也可能不同。