番茄(Solanum lycopersicum)是世界上营养价值最高的蔬菜作物和农作物之一,番茄果实的品质与蔗糖代谢有着密切的关系。关于JA信号对番茄蔗糖代谢的调控研究有一些报道,并且我们课题组前期研究发现MeJA会影响番茄植株的生长,尤其会降低番茄的叶片面积。植物叶片进行光合作用产生的主要产物是蔗糖,而糖含量的变化主要是糖代谢引起的。spr2是JA信号合成突变体,本课题组通过对sprOdontogenic infection2的转录组分析发现膨胀素SlEXPA8基因表达上调。膨胀素是一种扩展蛋白,在植物生长发育中起重要作用,但有关JA信号对膨胀素基因的作用及其二者在番茄幼苗糖代谢中的作用尚不清楚。因此本研究通过外施JA激活剂MeJA和抑制剂DIECA以及spr2突变体来确定JA信号在番茄幼苗生长发育中的作用,确定JA激活剂MeJA和抑制剂DIECA以及spr2突变体对番茄蔗糖代谢的调控以及膨胀素SlEXPA8基因的影响。构建了SlEXPA8瞬时沉默与过表达株系,确定JA信号对膨胀素SlEXPA8基因的调控,明确JA信号及其下游靶基因SlEXPA8对番茄生长发育及蔗糖代谢的调控。主要研究结果如下:(1)抑制剂DIECA会促进番茄的株高、茎粗、叶面积、鲜重、干重、壮苗指数;激活剂MeJA会抑制番茄的生长;而JA信号合成突变体spr2与抑制剂DIECA的结果一致。说明JA信号影响番茄的生长发育,尤其会抑制番茄幼苗的叶面积。(2)激活剂MeJA处理后番茄叶片的光合色素减少,光合作用也被抑制,抑制剂DIECA处理后促进番茄叶片的光合色素,同时促进番茄叶片的光合作用。而JA信号激活剂MeJA和抑制剂DIECA对番茄的荧光参数没有明显的影响。激活剂MeJA处理后,果糖和葡萄糖含量显著高于对照,蔗糖与淀粉含量显著降低;Sl AI、Sl NI的酶活性升高,Sl SPS、Sl SS酶活性降低;Sl SS、Sl SPS、SlEXPA8基因的表达水平下调,Sl TIV1基因表达水平上调;而抑制剂DIECA的结果与激活剂MeJA相反。说明JA信号调控番茄的蔗糖代谢以及膨胀素SlEXPA8基因的表达。(3)光合色素和光合参数升高,荧光参数无变化;果糖和葡萄糖含量降低,蔗糖与淀粉含量升高;Sl AI、Sl NI的酶活性降低,Sl SPS、Sl SS酶活性升高;Sl SS、Sl SPS、SlEXPA8基因的表达水平上调,Sl TIV1基因表达水平下调。(4)SlEPF-03084014体内实验剂量XPA8过表达株系促进生长、光合参数增加,对荧光参数无显著影响,果糖和葡萄糖含量降低,蔗糖与淀粉含量升高;Sl AI、Sl NI、Sl SPS、Sl SS酶活性均升高;Sl SS、Sl SPS基因的表达水平上调,Sl TIV1基因表达水平下调。SlEXPA8沉默株系结果与之相反。说明JA信号会通过调控膨胀素SlEXPA8基因来调控番茄的生长发育及蔗糖代谢。综上所述,JA信号合成突变体spr2转录组分析发现的膨胀素SlEXPA购买MK-48278基因表达上调,并且JA信号和膨胀素SlEXPA8基因均能调控光合作用和糖代谢,进而调控番茄幼苗的生长发育,但膨胀素SlEXPA8基因在JA信号途径中的作用机制还需进一步深入研究。