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磷是植物生长所需的大量元素,番茄(Solanum lycopersicum)是世界上最主要的蔬菜作物之一,低磷胁迫会严重影响番茄产量和品质。高亲和磷转运蛋白PHT1基因家族是调节磷转运的重要基因。本文在对番茄PHT1基因家族序列及表达模式分析的基础上,借助VIGS介导的基因瞬时沉默的方法,检测家族成员SlPT1基因沉默对植株全磷含量、叶绿素含量、总根长、总根面积、根冠比等影响。具体结果如下:1.在番茄基因组数据库中共查找到8个高亲和磷转运蛋白基因家族成员,命名为SlPT1-SlPT8,并对其保守性、进化关系、染色体位置等进行了分析,通过分析发现基因家族成员的稳定性较高,且均含有PHT1家族保守结构域GGDYPLSATIMSE,8个基因分布在第3、6、9号染色体上。2.研究了8个成员在正常磷和低磷处理时的表达模式,结果显示:SlPT1基因在植株根、茎、叶中都有表达,且在低磷的植株根中表达量显著增加;SlPT2基因在低磷的植物根中上调表达,在茎、叶中未检测到表达;SlPT6基因主要在低磷的根中表达,在茎、叶中表达量较低;SlPT7基因在根中大量表达;SlPT3、SlPT5基因在根、茎、叶中检测到微弱的表达量,但在低磷环境中表达不增加;SlPT4、SlPT8基因在植株中没有检测到表达。低磷时,SlPT1基因表达量显著提高,推测其对番茄磷转运可能影响较大,所以本论文选择SlPT1基因做后续研究。3.成功构建了TRV-SlPT1沉默表达载体并侵染番茄两叶一心幼苗,以野生型(WT)和侵染TRV空载体(TRV)植株为对照。经qRT-PCR检测,共获得15株SlPT1沉默植株,其沉默效率38.1%-83.7%。4.检测了SlPT1基因沉默对植株生长的影响,结果发现:在正常磷处理时,野生型植株(WT)、TRV空载体植株(TRV)、SlPT1基因沉默植株(SlPT1)在根、茎、叶中全磷含量、植株总根长、株高及茎粗之间均无显著性差异,而SlPT1植株的总根面积显著低于WT、TRV植株,较WT和TRV植株分别降低了10.6%和8.2%;在低磷处理时,SlPT1植株在根中的全磷含量显著低于WT和TRV植株,较WT植株降低了37.1%,在茎、叶中差异不显著。SlPT1植株的总根长、总根面积分别较TRV植株降低了38%和18.2%。SlPT1植株的叶绿素b和叶绿素a/b显著低于WT植株。上述结果说明,SlPT1基因的沉默会引起番茄植株在低磷胁迫下根中全磷含量、总根长、总根面积等指标的显著下降,同时也说明在低磷时,植物会通过增加总根长、总根面积等方式来提高植株对磷吸收的效率。