刘心怡

华中农业大学园艺林学学院

摘要(Abstract)：

类胡萝卜素是柑橘果实重要的次生代谢产物，不仅赋予果实鲜艳的色泽，提升果实市场价值，还具有丰富的营养价值和抗氧化功能，对人体健康具有重要意义。高温作为柑橘生长发育过程中常见的环境因子，对果实类胡萝卜素的积累具有显著的诱导作用，但其分子调控机制尚未完全明确。转录因子在植物次生代谢产物合成的转录调控中发挥核心作用，其中PIF（Phytochrome Interacting Factors）转录因子家族作为光信号和温度信号的关键调控因子，广泛参与植物生长发育、光形态建成及逆境响应等过程。本研究以柑橘果实为材料，聚焦CsPIF4转录因子，系统探究其在高温诱导柑橘果实类胡萝卜素积累过程中的转录调控机制。通过基因克隆技术获得CsPIF4基因全长序列，利用生物信息学方法分析其序列特征和进化关系；采用高温处理实验，明确高温对柑橘果实类胡萝卜素积累及CsPIF4基因表达的影响；借助酵母单杂交、双荧光素酶报告基因和染色质免疫沉淀（ChIP）等实验技术，验证CsPIF4与类胡萝卜素积累相关基因启动子的相互作用及调控关系。研究结果表明，CsPIF4基因在柑橘果实中高度表达，且其表达水平受高温显著诱导，与类胡萝卜素积累趋势呈正相关；CsPIF4蛋白具有典型的PIF家族保守结构域，与拟南芥等植物的PIF4蛋白具有较高的同源性；CsPIF4能够直接结合类胡萝卜素生物合成关键基因（如CsPSY、CsPDS、CsLCYb等）的启动子区域，激活其表达，从而促进高温条件下柑橘果实类胡萝卜素的积累。本研究首次明确了CsPIF4在高温诱导柑橘果实类胡萝卜素积累中的转录调控作用，揭示了高温调控柑橘果实类胡萝卜素积累的分子机制，为深入理解柑橘果实品质形成的分子基础提供了理论依据，同时为利用基因工程技术改良柑橘果实营养品质和抗逆性提供了新的基因靶点和技术支撑。

关键词(KeyWords)：

柑橘；CsPIF4；高温；类胡萝卜素；转录调控；果实品质

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