Page 7 - 《广西植物》2025年第10期

１０ 期 李妤等: ＴＳＷＶ 侵染番茄引起紫脉的叶绿体超微结构病变和质体色素物质代谢的关系 １ ７ ３ ７

第三层膜形成堆叠盘状结构的类囊体ꎬ类囊体外 本研究以易感 ＴＳＷＶ 的番茄品种‘ 草莓番茄’
膜弯 曲 部 分 形 成 的 球 状 脂 滴 通 常 为 质 体 小 球 感染 ＴＳＷＶ 后不同发病程度的紫脉叶片样品为研
(ｐｌａｓｔｏｇｌｏｂｕｌｅꎬ ＰＧ)ꎬＰＧ 中存在大量的具有高度嗜 究对象ꎬ依托相关分子检测方法ꎬ拟探讨以下问
锇性 的 不 饱 和 脂 质ꎬ 能 通 过 电 子 显 微 镜 观 察 题:(１)番茄受 ＴＳＷＶ 侵染后不同程度紫脉叶片中
(Ｇｒｅｅｎｗｏｏｄ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９６３)ꎬ又叫嗜锇颗粒ꎬ是存在 叶绿体的超微结构病变特征ꎻ(２) 叶绿体病变特征
于各种类型质体(叶绿体、白色体、有色体) 中的低 与色素代谢物质的相关性ꎻ(３) 叶片中色素物质含
密度脂蛋白体(Ｗｉｊｋ ＆ Ｋｅｓｓｌｅｒꎬ ２０１７)ꎮ 叶绿体可 量、色素合成代谢相关基因及转录调控因子的变
以向有色体转变ꎬ在其转变过程中ꎬＰＧ 参与类胡 化ꎮ 本研究将明确 ＴＳＷＶ 对番 茄 叶 片 颜 色 的 影

萝卜素的隔离和储藏( Ｖｉｓｈｎｅｖｅｔｓｋｙ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９９９)ꎮ 响ꎬ以期从病毒侵染对植株色素代谢影响的角度
番茄果实的成熟过程伴随着叶绿体向有色体的动 揭示其症状形成的机制ꎬ为 ＴＳＷＶ 病毒病的防控
态转变ꎬ涉及类囊体降解ꎬＰＧ 增多等内膜的重塑 提供新的途径ꎬ也为通过靶点基因编辑抗 ＴＳＷＶ
过程ꎬ物质上主要是叶绿素的降解代谢和类胡萝 番茄种质创制提供新的方向ꎮ
卜素的 合 成 与 储 藏 等 ( Ｅｇｅａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１０ꎻ Ｌｉ ＆
Ｙｕａｎꎬ ２０１３)ꎮ １ 材料与方法
不同植物的叶、茎、花、果实、种皮等组织的颜
色变异已有广泛报道(Ｘｉａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５ꎻ Ｂａｒａｚａｎｉ ｅｔ １.１ 供试材料
ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎬ植株组织的颜色表型随叶绿素、类胡 感染 ＴＳＷＶ 的番茄( Ｓｏｌａｎｕｍ ｌｙｃｏｐｅｒｓｉｃｕｍ) 品
萝卜素、花青素、类黄酮或其他色素的变化而出现 种‘草莓番茄’叶片于 ２０２１ 年 １２ 月采自云南思农
( Ｃｈｅｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８ꎻ Ｋｈａｎｄａｇａｌｅ ＆ Ｇａｗａｎｄｅꎬ 蔬菜种业发展有限责任公司元谋县小丙岭种植基
２０１９)ꎮ 随着植株外观的变化ꎬ相关的植物学或生 地ꎮ 采集不同紫脉发病程度的番茄植株叶片( 图
态学特征可能会有所不同ꎬ如不同颜色的芥兰花 １)ꎬ每组 ３ 个重复ꎮ 按照病毒感染叶片的紫脉深
对其 主 要 传 粉 者 的 吸 引 力 不 同 ( Ｂａｒａｚａｎｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ 浅程度ꎬ依次分为紫脉早期、中期、中后期、晚期 ４
２０１９)ꎮ 在辣椒中ꎬ叶片颜色不同的植株样品中含 个时期ꎬ同时采集无症叶片为无症对照组ꎮ
有不同 的 色 素 组 合ꎬ 这 可 能 会 影 响 其 对 烟 粉 虱 １.２ 实验方法
(Ｂｅｍｉｓｉａ ｔａｂａｃｉ) 的抗性( Ｃｈｅｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ 类 １.２.１ 病 毒 拷 贝 数 的 测 定 采 用 实 时 荧 光 定 量
胡萝卜素是番茄中重要的色素物质成分ꎬ类胡萝 ＰＣＲ￣绝对定量的方法ꎬ检测各样品中 ＴＳＷＶ￣Ｎ 基
卜素沉积在有色体中的特殊结构中ꎬ可以通过透 因的拷贝数ꎮ 先以总 ＲＮＡ 反转录的 ｃＤＮＡ 为模
射电子显微镜观察到ꎮ 基于这些观察到的结构ꎬ 板ꎬ以 ＴＳＷＶ￣Ｎ￣ｑＦ (５′－ＧＧＡＧＣＣＡＣＴＧＡＣＡＴＧＡＣＣ
有色体被分类为球状、结晶型、膜状、纤维状和网 ＴＴ－３′) 和 ＴＳＷＶ￣Ｎ￣ｑＲ (５′－ＧＣＣＴＣＡＣＡＧＡＣＴＴＴＧ
管型(Ｌｉ ＆ Ｙｕａｎꎬ ２０１３ꎻ Ｌｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎮ 在对番 ＣＡＴＣＡ－３′)为引物ꎬ引物为自己设计并由生工生
茄果实颜色变化的研究中ꎬ表皮色素沉着、类胡萝 物工程( 上海) 股份有限公司合成ꎬ使用 ２ × ＰＣＲ
卜素生物合成和成熟后叶绿素降解是番茄果实颜 Ｍｉｘ ( Ｄｙｅ) 试剂盒( 湖南艾科瑞生物工程有限公
色形成的主要因素ꎬ色素代谢相关基因ꎬ八氢番茄 司)进行 ＰＣＲ 扩增ꎬ得到 １６６ ｂｐ 目的条带ꎬ再使用
红素合成酶 １(ｐｈｙｔｏｅｎｅ ｓｙｎｔｈａｓｅ １ꎬ ＰＳＹ１)、类胡萝 胶回收试剂盒( Ａｘｙｇｅｎ) 回收纯化目的片段ꎬ随后
卜素异构酶(ｃａｒｏｔｅｎｅ ｉｓｏｍｅｒａｓｅꎬ ＣＲＴＩＳＯ)、番茄红 连接到 ｐＭＤ１８￣Ｔ 载体上( ＴａＫａＲａ)ꎬ并转化到大肠
素 ε￣环化酶(ｌｙｃｏｐｅｎｅ ε￣ｃｙｃｌａｓｅꎬ ＬＣＹＥ)、有色体特 杆菌感受态 ＤＨ５α 细胞(ＴａＫａＲａ) 中ꎬ３７ ℃ 过夜培

异 性 番 茄 红 素 β￣环 化 酶 ( ｃｈｒｏｍｏｐｌａｓｔ￣ｓｐｅｃｉｆｉｃ 养后ꎬ以 ＴＳＷＶ￣Ｎ￣ｑＦ 和 ＴＳＷＶ￣Ｎ￣ｑＲ 为引物进行菌
ｌｙｃｏｐｅｎｅ β￣ｃｙｃｌａｓｅꎬＣＹＣＢ) 及 转 录 因 子 ＭＹＢ１２ 在 落 ＰＣＲ 检测鉴定ꎬ将 ＰＣＲ 鉴定为阳性的克隆送至

番茄颜色变化中都发挥着重要作用( Ｃｈａｔｔｏｐａｄｈｙａｙ 生工生物工程(上海)股份有限公司进行测序ꎮ 将
ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ 我们推测ꎬＴＳＷＶ 侵染引起的番茄 测序正确的克隆扩繁后抽质粒ꎬ测定质粒浓度ꎮ
叶部紫脉症状可能与上述因子存在相关性ꎬ然而 运用如下公式计算出标准质粒的拷贝数:拷贝数
调节类胡萝卜素等色素物质稳定和储存的上下游 (ｃｏｐｉｅｓμＬ ) ＝ Ａ × ６. ０２ × １０ / Ｂ[ Ａ 为质粒浓度
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因素和途径在很大程度上仍未被探索ꎮ ( ｇμＬ ) ꎬ Ｂ 为质粒 ＤＮＡ 分子量] ꎬ 将其作为