乙烯作为一种植物激素，在果实成熟和植物衰老中起重要作用。在乙烯生物合成途径中，乙烯形成酶(EFE)是催化ACC氧化成乙烯的最后一个酶。在果实成熟过程中乙烯生成上，EFE为限速酶。调节EFE酶的活性，就可调节果实的成熟进程。 本研究的目的：利用从番茄果实中筛选的EFE cDNA克隆，构建反向植物表达载体和植物转化载体，转化到番茄，获得反义转基因植株。通过对转基因植株的分子杂交鉴定和生理生化分析以及转基因番茄果实贮藏性试验，获得耐贮藏的转基因番茄株系，配制和选育杂交一代新组合，以进行商品化生产和应用。结果如下： 1．对EFE cDNA克隆进行亚克隆，构建植物表达载体(pBin19)及植物转化载体(pBE)，通过三亲交配将载体质粒导入到农杆菌LBA4404菌株，用于番茄遗传转化。 2．在优化番茄转化再生体系的基础上，对番茄3个基因型进行了农杆菌Ti质粒介导的遗传转化，获得转化再生植株。3个基因型转化再生频率存在差异，以龙桃获得的转基因植株最多，试验对该基因型的转基因材料进行研究。 3．对转基因材料进行了DNA分子检测分析．以NPT Ⅱ基因序列设计引物，经PCR扩增检测，发现转化再生的番茄基因组中有外源基因整合；以NPT Ⅱ基因和EFE基因为探针进行的Southern杂交检测，发现转基因番茄中有NPT Ⅱ基因整合到了番茄的基因组中，EFE分子杂交结果表明除番茄内源的EFE基因外，在转化的番茄中还有一杂交带，说明外源EFE反义基因整合到了番茄基因组中。 4．转基因植株自交世代和杂交世代的Km抗性分离表明，NPT Ⅱ基因呈单基因遗传，表明有一个拷贝的外源基因整合到番茄基因组中。 5．转基因番茄材料进行了自交纯化和选择，通过转基因番茄分离世代种子对Km抗性和植株叶片乙烯生成情况进行选择和淘汰，获得了7个纯化的转基因系统。 6．由于导入的转基因为反义基因，它可产生反义RNA，而不表达蛋白质，因此对转基因的作用主要是研究它对内源靶基因表达抑制效应进行分析。结果表明转基因番茄的内源靶基因EFE表达的酶活性受到显著抑制，转基因株系的叶片伤诱导的乙烯生成和果实采后乙烯释放量均受到显著抑制。 7．番茄转基因各株系的植物学性状、产量和品质进行了比较分析，结合果实的贮藏性大小，从中选择了D2、B2、B6等几个耐贮藏的株系，其果实的贮藏期在70～88天，好果率在80％以上。以这些株系为杂交亲本配制了杂交一代组合。 8．对耐贮藏的转基因番茄株系所配制的杂交组合进行了初步的品比试验，从110余个杂交组合中选出了1个贮藏性和丰产性均较好的杂交组合D2×A53，并对此进行了生产试验和果实的大量贮藏试验。试验结果表明番茄杂交组合DZ x A53贮藏性好(45一55天)，产量高(37500k幼助2)，田间抗性强。 9.对杂交组合DZ x A53的品质进行了分析，结果表明转基因杂交组合在Vc含量、可溶性固形物、干物质含量、果实硬度、滴定酸等均高于对照品种早丰，但茄红素含量低于早丰品种。 10.转基因番茄产品的安全性评价主要是进行食品毒理试验和番茄果实的有关成分等分析检测，结论为转基因番茄产品属无毒级，转基因番茄与非转基因番茄在氨基酸、维生素、矿物质等成分的含量上基本未改变，初步认为其食用是安全的。转基因番茄通过了农业部农业生物基因工程安全委员会的审批，成为首批唯一通过的可进行商品化生产的转基因农产品。 11.转基因番茄杂交组合DZxA53在经过生产试验和安全评价之后，通过了湖北省品种审定委员会的品种审定(定名为“华番一号”)，成为我国第一个转基因农作物品种。 12.论文对果实成熟有关的基因克隆、遗传转化与基因沉默、转基因的稳定性、反义基因技术、转基因作物产品的商品化生产等进行了讨论。特别对从乙烯到乙烯受体到果实成熟链中所涉及的基因在果实成熟调控的潜在应用价值以及果实贮藏中“黄熟期”的长短与果实贮藏性的相关性进行了分析。