甲基化是植物体内一种常见的酶促反应,大多数次生代谢物质的甲基化均受氧甲基转移酶(O-methyltransferase,OMT)的催化调控,该酶可催化植物次级代谢物质的甲基化和褪黑素的合成,进而影响植物的生长发育以及植物对生物胁迫和非生物胁迫的抵抗能力。OMT可分为CCoAOMT类型和COMT两种类型,其中属于COMT类型的COMT蛋白在调控褪黑素合成途径中起到关键作用。褪黑素可作为生长调节剂参与调控植物的生长发育,并且可增强植物应对生物胁迫与非生物胁迫的能力。本研究以番茄为试材,对OMT家族的基因序列及蛋白序列进行了生物信息学分析,并克隆了COMT类型的褪黑素合成相关基因SlCOMT1;随后,将该基因转入番茄对其功能进行了初步探讨,为揭示褪黑素调控番茄的生长发育分子机理及创制抗盐性较强的新种质奠定理论基础。主要研究结果如下:1.番茄SlOMT家族基因编码COMT类型和CCoAOMT类型的氧甲基转移酶在番茄基因组中分离得到18个OMT基因,分别命名为SlOMT1-18,这些基因分布在8条染色体上,基因长度在726 bp到1338 bp之间;由这些基因编码的蛋白分为两种类型:SlOMT1-9编码COMT类型的氧甲基转移酶,SlOMT10-18编码CCoAOMT类型的氧甲基转移酶。2.SlOMTs基因表达模式为组成型表达SlOMTs基因在番茄的芽、根、茎、叶、花和果实中均有不同程度的表达。在芽中表达较高的基因分别有SlOMT4,SlOMT2,SlOMT13,SlOMT14和SlOMT15:在花中表达较高的基因分别有SlOMT4,SlOMT9,SlOMT13,SlOMT14和SlOMT15;在根中表达较高的基因分别有SlOMT2,SlOMT10,SlOMT11,SlOMT12,SlOMT13和SlOMT14;果实中表达量较高的是SlOMT6,SlOT11与SlOMT9。3.SlCOMT1基因与拟南芥AtCOMT同源性最高,其编码的蛋白定位在细胞质中通过与拟南芥AtCOMT蛋白进行同源比对,从番茄中分离得到比例最高的SlOMT1基因,与之前的SlOMT2基因一致。SlCOMT1基因全长为1023 bp,编码341 aa,蛋白为37 kD,该基因在根中的表达量最高,其编码的蛋白定位于细胞质中。4.SlCOMT1过量表达转基因番茄抵抗盐胁迫的能力增强,获得抗盐性增强的转基因番茄本研究获得了过量表达SlCOMT1转基因番茄并进行了表型鉴定,与野生型相比,转基因株系中的褪黑素含量增加,在高浓度盐胁迫的处理下,其抗盐能力明显高于野生型。此外,转基因番茄体内的脯氨酸含量明显升高,过氧化氢和超氧阴离子的含量有所下降,说明转基因番茄体内增加的褪黑素可通过提高SOD、POD的活性来增强植株对非生物胁迫的抗性。