中文摘要：

低温条件下喜温植物番茄在中等光强甚至弱光下也会出现激发能过剩，损伤光合机构。叶黄素循环被认为在防御光破坏中起重要作用。克隆番茄叶黄素循环关键酶VDE和ZE基因，利用农杆菌介导法分别将正义和反义RNA导入番茄，通过对转化植株叶黄素循环关键酶活性和色素组分的分析，探讨叶黄素循环与番茄抗低温光破坏能力之间的关系，并获得抗低温弱光的转基因番茄种质材料。该研究对于指导喜温蔬菜的栽培和抗逆育种具有重要意义。

结论摘要：

本项目对番茄叶黄素循环关键酶基因的功能进行了研究①克隆了番茄紫黄质脱环氧化酶（VDE）和玉米黄质环氧化酶（ZE）基因，分析了两个基因的表达特征。②构建VDE和ZE基因的原核表达载体，并转化大肠杆菌，纯化蛋白，免疫小白鼠，制备了番茄ZE和VDE的抗体，重点分析了ZE在蛋白质水平上的表达，Northern和Western杂交结果显示，ZE基因在转录水平和翻译水平上的表达并不一致，推测可能存在转录后调控机制。③构建了正义和反义表达载体，并转化番茄，获得转基因植株。④叶绿素荧光技术和高效液相分析表明，在强光和低温弱光下，ZE基因的过量表达抑制叶黄素循环脱环氧化状态（A+Z）/（V+A+Z），转基因植株的光合放氧活性及叶绿素荧光参数Fv/Fm，φPSⅡ，NPQ均低于野生型，因此转反义ZE基因植株在强光及低温弱光下耗散过剩光能的能力减弱，光合机构损伤程度较重，这表明ZE基因在减轻光抑制、光破坏中具有重要作用，并探讨了叶黄素循环与水- - 水循环之间的相互作用。这些研究结果对于进一步明确冷敏感蔬菜作物抗光氧化的分子机制，进而指导蔬菜丰产栽培与选育新品种具有重要的意义。