全 文 ：园 艺 学 报 2011，38（增刊）：2571 http: // www. ahs. ac. cn
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收稿日期：2011–09–01
基金项目：国家自然科学基金项目（30800755，30871712）
* 通信作者（E-mail：zbye@mail.hzau.edu.cn；Tel：027-87286867）
番茄 SlGME 基因的克隆及功能分析
张婵娟，蔡晓锋，张俊红，张余洋，王涛涛，李汉霞，叶志彪*
（华中农业大学园艺林学学院，武汉 430070）
抗坏血酸（AsA）是动植物体内含量较为丰富且发挥着重要功能的小分子物质。植物体内的抗
坏血酸不仅在于它为人类提供丰富的维生素 C源，而且抗坏血酸对于植物自身的抗氧化作用、光合
保护以及生长发育等都具有非常重要的生理功能。目前关于植物抗坏血酸合成与代谢的研究十分有
限，在番茄中，仅有少数抗坏血酸合成与代谢基因被克隆和鉴定，具体的功能分析有待进一步深入
研究。
本研究中的试材为番茄品种 Ailsa Craig，农杆菌菌株 LBA4404等。利用 RT-PCR从番茄中克隆
SlGME1、SlGME2，利用番茄遗传转化、亚细胞定位和荧光定量 PCR等技术手段，揭示其在番茄抗
坏血酸合成中的功能及作用机制。
试验结果表明，番茄 SlGME1和 SlGME2基因均编码 376个氨基酸，有 92%的氨基酸序列相似
性，均定位在细胞质上；两者在番茄各组织中均为组成型的表达模式，仅在各器官中的表达水平上
存在差异。
在番茄中，超量表达 SlGME1和 SlGME2基因均明显提高番茄叶片和果实的抗坏血酸含量，叶
片中提高 15% ~ 40%，红熟果实中提高 20% ~ 60%；SlGME1和 SlGME2的超量表达均导致果实中
SlGMP和 SlGP1基因的下调表达以及 SlPMI和 SlPMM略微上调表达；而抗坏血酸合成途径中其他
基因的表达量均未发生显著变化；提高番茄抗坏血酸含量可以明显提高转基因株系对盐、MV 和冷
害等非生物胁迫的抗性。进一步分析表明，转基因番茄叶片在逆境中维持较高水平的叶绿素含量和
较低水平的MDA含量。
本研究证明超量表达 SlGME1和 SlGME2基因可以明显提高番茄抗坏血酸含量，增强转基因株
系对非生物逆境的抗性。

关键词：番茄；抗坏血酸；GDP–甘露糖–3,5–表型异构酶（GME）；非生物逆境
中图分类号：S 641.2 文献标识码：A 文章编号：0513-353X（2011）S-2571-01