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植物在生长发育过程中经常会遭遇多种逆境胁迫,这些胁迫会抑制植物的代谢活动和生长发育过程,严重时甚至会导致植物死亡。随着全球气候变暖,高温胁迫对植物的影响日益加剧。在高温胁迫下,番茄体内会积累过量的活性氧(reactive oxygen species,ROS),破坏番茄细胞膜系统,影响光合作用等生理过程,进而抑制植株的生理代谢,限制其生长发育。因此,研究番茄响应高温胁迫的机制和分子基础,对提高番茄高温抗性具有重要的科学意义和实践价值。NAC转录因子作为植物所特有的、最大的转录因子家族之一,在植物的生长发育和胁迫响应过程中发挥重要作用。番茄作为重要的蔬菜作物,共包含102个NAC转录因子,其中绝大部分成员的功能未知。我们克隆了番茄中的一个NAC转录因子(SlNAC73),并探讨了其在叶绿素代谢过程中的作用和高温胁迫下的功能。主要的研究结果如下:(1)从番茄中克隆得到SlNAC73(Solyc07g066330.2),该基因全长为1482 bp,包含1029 bp的开放阅读框,编码342个氨基酸,分子量为38.83 kDa,等电点为9.75。(2)将SlNAC73-GFP融合蛋白在拟南芥原生质体中瞬时表达,通过激光共聚焦显微镜观察,发现SlNAC73蛋白定位于细胞核。利用酵母杂交系统,证明SlNAC73具有转录激活活性,并且转录激活区位于氨基酸序列的C端。(3)组织表达分析表明,SlNAC73在根、茎、叶、花、果实和种子中均有表达,其中表达量最高的器官是种子。胁迫处理显示,SlNAC73受高温、低温和多种激素(ABA、MeJA、GA、ET)的诱导。启动子元件分析表明,基因上游含有HSE,LTR,ABRE等多种响应元件。(4)构建SlNAC73基因的真核表达载体,通过叶盘法转化番茄,获得番茄过表达和RNAi株系,并通过PCR和qRT-PCR鉴定、筛选得到阳性株系。(5)正常生长条件下,当SlNAC73表达量上调到一定水平时,番茄叶片会出现过早黄化现象;黄化叶片叶绿素含量降低,光合能力降低。RNAi株系的叶绿素含量和光合速率与野生型番茄无明显差异。(6)高温胁迫下,番茄光合能力降低,叶绿素含量减少,但转基因株系与野生型没有明显差异。这说明SlNAC73可能不参与高温胁迫下的植物光合作用过程和叶绿素代谢途径。(7)高温胁迫下,过表达SlNAC73株系中ROS积累量更多,细胞膜受损更严重,渗透调节物质积累量较少;RNAi沉默株系则表现出相反的情况。这表明过表达SlNAC73降低了番茄的高温抗性。综上所述,SlNAC73作为一个典型的转录因子,可以降低番茄的高温抗性,并且它可能通过参与叶绿素的代谢过程,影响番茄的光合能力。