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番茄是世界范围内广泛种植的可食用果蔬作物之一，其生长发育最典型的园艺性状是果实从不成熟向成熟的转变，最终形成可食用的肉质果实。番茄果实富含维生素，纤维，矿物质和抗氧化物质，为人类提供了重要营养成分。由于不成熟果实的不可食用性，因而具有较低的商品价值。然而成熟的果实又对病原菌敏感，导致果实的耐贮性降低，商品价值也大打折扣。因此，对番茄果实成熟的研究不仅要关注果实色泽的变化，还应该着眼于果实采收后其耐贮性的提高。
番茄果实成熟是一个被高度程序化调控的复杂生物学过程，涉及到一系列的生理和生化改变，如果实软化、叶绿素降解、类胡萝卜素积累和风味物质的合成。然而，番茄果实成熟潜在的分子调控机制仍不清楚。本研究依据野生型番茄和成熟抑制突变体rin间果实成熟特性的差异，通过转录组分析筛选出两个差异表达基因SlbHLH95和SlFSR。并以野生型番茄AC++和突变体rin为研究试料，通过qRT?PCR技术、组织解剖技术、双荧光报告试验和转基因技术等研究方法，对SlbHLH95和SlFSR在番茄果实成熟过程中发挥的生物学功能进行了初探。主要获得以下结果：
①通过转录组对比分析野生型番茄和成熟抑制突变体rin的果实，共发现5648个差异基因，在突变体rin中有2318个上调基因，在野生型中有3330个基因被下调。在野生型番茄中，注意到两个转录因子基因SlbHLH95和SlFSR，它们的表达分别被上调6.80和5.42倍。而在突变体rin果实中，SlbHLH95和SlFSR均低量表达。这些结果表明SlbHLH95和SlFSR基因与番茄果实成熟息息相关。
②通过qRT?PCR技术研究SlbHLH95在野生型番茄不同组织中的表达模式，发现在茎、幼叶和未成熟绿果实（IMG）中表达水平最低，在根、萼片和绿熟果实（MG）中表达水平较低，在成熟和衰老的叶片、花和成熟的果实中高量表达。随后，检测了SlbHLH95在两个果实成熟突变体Nr和rin中的表达情况。发现SlbHLH95在突变体果实中的表达被显著下调，特别是在突变体rin中，其表达水平几乎不可检测。此外，还发现在野生型MG果实中，SlbHLH95的表达受乙烯受体抑制剂1-甲基环丙烯（1-MCP）的调节。同时，启动子分析表明SlbHLH95基因上游启动子区域内有5个能被MADS-RIN蛋白结合识别的CArG-box基序，并且烟草瞬时表达实验也证实在MADS-RIN蛋白存在的情况下，能够激活SlbHLH95启动子的表达。这些结果表明SlbHLH95牵涉到乙烯信号传导和果实成熟。
③在野生型番茄中沉默SlbHLH95，能够减少果实总类胡萝卜素和番茄红素的积累，降低果实和幼苗对乙烯的敏感性，降低GSH含量，抑制果实成熟和谷胱甘肽代谢相关基因的表达。相反，在野生型番茄中超表达SlbHLH95，能够提高果实总类胡萝卜素和番茄红素的积累，增强果实和幼苗对乙烯的敏感性，增加谷胱甘肽、可溶性糖和淀粉含量。而在突变体rin中超表达SlbHLH95也能上调多个果实成熟相关基因（FUL1、FUL2、SAUR69、ERF4和CNR）和多个谷胱甘肽代谢相关基因（GSH1、GSH2、GSTF1和GSTF5）的表达。此外，启动子分析表明SAUR69和CNR基因上游启动子区域内含有多个能被bHLH蛋白结合识别的E-box基序，并且烟草瞬时表达实验也证实在SlbHLH95蛋白存在的情况下，能够激活SAUR69和CNR启动子的活性。这些结果表明，SlbHLH95参与调节果实成熟，并能影响乙烯的敏感性和谷胱甘肽代谢。
④通过qRT?PCR技术研究SlFSR在野生型番茄不同组织中的表达模式，发现在野生型果实成熟时期特异的高量表达，在其余组织中几乎不表达。此外，还检测了SlFSR在成熟突变体Nr和rin果实中的表达情况，结果表明，在突变体果实中SlFSR的表达被显著抑制。同时，与野生型果实一样，在突变体的IMG和MG果实中几乎无法检测到SlFSR表达。此外，启动子分析表明SlFSR基因上游启动子区域有四个假定的CArG-box顺式元件，并且烟草瞬时表达实验也证实在MADS-RIN蛋白存在的情况下，能够激活SlFSR启动子的表达。。因此，认为SlFSR在成熟阶段的高表达水平可能与其在番茄果实成熟中的作用有关。
⑤在突变体rin中超表达SlFSR，不影响果实成熟，也不改变果实中的可溶性糖、苹果酸和柠檬酸的含量，却大大缩短果实的保质期，并且上调多个细胞壁代谢相关基因的表达，比如PG、TBG4、CEL2、XYL1、PL、PE、MAN1、EXP1和XTH5。此外，还测量了这些细胞壁修饰基因所编码的蛋白质产物活性。与rin相比，PG、TBG、CEL和XYL在野生型和SlFSR-OE-rin果实中的活性显著增加。进而，还发现SlFSR-OE-rin果实中的总果胶含量略低于突变体rin，可溶性果胶含量高于突变体rin。然而，SlFSR-OE-rin果实中纤维素和半纤维素含量显著低于突变体rin。这些结果表明，在突变体rin中超表达SlFSR能够加速果实细胞壁的代谢。
综上所述，SlbHLH95作为MADS-RIN蛋白的直接靶基因，参与调节果实成熟和乙烯敏感性。SlFSR作为MADS-RIN蛋白的直接靶基因，参与调控果实细胞壁代谢，从而控制果实采收后的货架期。对这两个基因的功能研究，以期利用生物技术的手段，通过控制果实成熟和提高番茄耐贮性，来培育更具优良性状的品种。
番茄果实成熟是一个被高度程序化调控的复杂生物学过程，涉及到一系列的生理和生化改变，如果实软化、叶绿素降解、类胡萝卜素积累和风味物质的合成。然而，番茄果实成熟潜在的分子调控机制仍不清楚。本研究依据野生型番茄和成熟抑制突变体rin间果实成熟特性的差异，通过转录组分析筛选出两个差异表达基因SlbHLH95和SlFSR。并以野生型番茄AC++和突变体rin为研究试料，通过qRT?PCR技术、组织解剖技术、双荧光报告试验和转基因技术等研究方法，对SlbHLH95和SlFSR在番茄果实成熟过程中发挥的生物学功能进行了初探。主要获得以下结果：
①通过转录组对比分析野生型番茄和成熟抑制突变体rin的果实，共发现5648个差异基因，在突变体rin中有2318个上调基因，在野生型中有3330个基因被下调。在野生型番茄中，注意到两个转录因子基因SlbHLH95和SlFSR，它们的表达分别被上调6.80和5.42倍。而在突变体rin果实中，SlbHLH95和SlFSR均低量表达。这些结果表明SlbHLH95和SlFSR基因与番茄果实成熟息息相关。
②通过qRT?PCR技术研究SlbHLH95在野生型番茄不同组织中的表达模式，发现在茎、幼叶和未成熟绿果实（IMG）中表达水平最低，在根、萼片和绿熟果实（MG）中表达水平较低，在成熟和衰老的叶片、花和成熟的果实中高量表达。随后，检测了SlbHLH95在两个果实成熟突变体Nr和rin中的表达情况。发现SlbHLH95在突变体果实中的表达被显著下调，特别是在突变体rin中，其表达水平几乎不可检测。此外，还发现在野生型MG果实中，SlbHLH95的表达受乙烯受体抑制剂1-甲基环丙烯（1-MCP）的调节。同时，启动子分析表明SlbHLH95基因上游启动子区域内有5个能被MADS-RIN蛋白结合识别的CArG-box基序，并且烟草瞬时表达实验也证实在MADS-RIN蛋白存在的情况下，能够激活SlbHLH95启动子的表达。这些结果表明SlbHLH95牵涉到乙烯信号传导和果实成熟。
③在野生型番茄中沉默SlbHLH95，能够减少果实总类胡萝卜素和番茄红素的积累，降低果实和幼苗对乙烯的敏感性，降低GSH含量，抑制果实成熟和谷胱甘肽代谢相关基因的表达。相反，在野生型番茄中超表达SlbHLH95，能够提高果实总类胡萝卜素和番茄红素的积累，增强果实和幼苗对乙烯的敏感性，增加谷胱甘肽、可溶性糖和淀粉含量。而在突变体rin中超表达SlbHLH95也能上调多个果实成熟相关基因（FUL1、FUL2、SAUR69、ERF4和CNR）和多个谷胱甘肽代谢相关基因（GSH1、GSH2、GSTF1和GSTF5）的表达。此外，启动子分析表明SAUR69和CNR基因上游启动子区域内含有多个能被bHLH蛋白结合识别的E-box基序，并且烟草瞬时表达实验也证实在SlbHLH95蛋白存在的情况下，能够激活SAUR69和CNR启动子的活性。这些结果表明，SlbHLH95参与调节果实成熟，并能影响乙烯的敏感性和谷胱甘肽代谢。
④通过qRT?PCR技术研究SlFSR在野生型番茄不同组织中的表达模式，发现在野生型果实成熟时期特异的高量表达，在其余组织中几乎不表达。此外，还检测了SlFSR在成熟突变体Nr和rin果实中的表达情况，结果表明，在突变体果实中SlFSR的表达被显著抑制。同时，与野生型果实一样，在突变体的IMG和MG果实中几乎无法检测到SlFSR表达。此外，启动子分析表明SlFSR基因上游启动子区域有四个假定的CArG-box顺式元件，并且烟草瞬时表达实验也证实在MADS-RIN蛋白存在的情况下，能够激活SlFSR启动子的表达。。因此，认为SlFSR在成熟阶段的高表达水平可能与其在番茄果实成熟中的作用有关。
⑤在突变体rin中超表达SlFSR，不影响果实成熟，也不改变果实中的可溶性糖、苹果酸和柠檬酸的含量，却大大缩短果实的保质期，并且上调多个细胞壁代谢相关基因的表达，比如PG、TBG4、CEL2、XYL1、PL、PE、MAN1、EXP1和XTH5。此外，还测量了这些细胞壁修饰基因所编码的蛋白质产物活性。与rin相比，PG、TBG、CEL和XYL在野生型和SlFSR-OE-rin果实中的活性显著增加。进而，还发现SlFSR-OE-rin果实中的总果胶含量略低于突变体rin，可溶性果胶含量高于突变体rin。然而，SlFSR-OE-rin果实中纤维素和半纤维素含量显著低于突变体rin。这些结果表明，在突变体rin中超表达SlFSR能够加速果实细胞壁的代谢。
综上所述，SlbHLH95作为MADS-RIN蛋白的直接靶基因，参与调节果实成熟和乙烯敏感性。SlFSR作为MADS-RIN蛋白的直接靶基因，参与调控果实细胞壁代谢，从而控制果实采收后的货架期。对这两个基因的功能研究，以期利用生物技术的手段，通过控制果实成熟和提高番茄耐贮性，来培育更具优良性状的品种。