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菜心(Brassica rapa var.parachinensis)为十字花科芸薹属作物,是我国重要的叶菜类蔬菜之一,其口感脆嫩、营养价值丰富,受到广大消费者青睐,具有较高经济价值。菜心采收后,由于收割离体导致的叶片黄化,影响菜心产品品质与货架期长短。因此,研究菜心叶片的采后衰老机制具有重要理论与应用价值。NAP亚家族属于NAC转录因子家族成员,广泛参与植物叶片衰老的调控过程,NAP在多个物种中被证明受ABA诱导表达上调,其中AtNAP能够促进靶基因SAG113表达,抑制气孔关闭从而加快水分散失、触发叶片衰老。本研究对菜心采后叶片进行黑暗诱导衰老以及外源ABA喷施,发现ABA处理影响气孔开闭,注释为NAP的基因表达上调,叶片衰老加剧。在此基础上对菜心中拟南芥AtNAP同源基因开展功能研究,进一步探究菜心BrNAP在采后叶片衰老中的功能,研究主要结果如下:(1)对菜心采后叶片ABA喷施后黑暗贮藏0 d、1 d、3 d、5 d,喷施后,叶片叶绿素含量、相对电导率变化加剧,气孔开放程度先下降后不断增大,BrSGR1等衰老相关基因表达上调,加速推进菜心采后叶片衰老进程;Brassica rapa Chiifu-401基因库中被注释为NAP的基因Bra003998表达量随叶片衰老进程推进先上升后下降,Bra004385表达量与叶片衰老程度呈正相关,且ABA处理能够上调其表达,与其他物种中NAP基因的表达模式一致,认为Bra004385可能具有AtNAP相似基因功能。(2)在菜心中成功克隆Bra003998与Bra004385,两个基因编码区全长分别为720 bp和813 bp,与拟南芥AtNAP氨基酸序列同源性高,分别为73%与80%,其中Bra004385具备NAP亚家族转录因子结构特点,Bra003998则缺少高度保守的A亚结构域,认为Bra004385属于NAP亚家族并命名为BrNAP1,亚细胞定位分析表明BrNAP1定位于细胞核,候选BrNAP1为菜心采后叶片衰老的正调控基因。(3)成功构建拟南芥BrNAP1互补与过表达转基因植株,互补株系离体叶片黑暗诱导下衰老进程加快,能够在一定程度上回复atnap滞绿表型至野生型;过表达株系与野生型相较,叶片黄化程度加深,叶绿素降解速率加快,衰老相关基因表达上调,其中AtNAP靶基因AtSAG113表达量显著升高,约为对照的2倍,叶片衰老进程加快;双荧光素酶试验表明BrNAP1能够激活BrSAG113表达。这些表明BrNAP1具有拟南芥AtNAP类似功能,为菜心采后叶片衰老的正调控因子。(4)根据测序所得菜心BrNAP1序列设计靶位点并成功构建CRISPR/Cas9载体,以菜心子叶-子叶柄为侵染材料,通过农杆菌介导方式将载体转入菜心并成功获得被编辑植株。