茄子(Solanum melongenaL.)是中国及亚洲一些地区广泛种植的经济型茄科蔬菜。茄科作物多属于无限生长型,矮化是茄科作物主要育种目标之一。矮化与植株抗逆、高产有密切关系,利用矮化基因材料进行品种的遗传改良、简化栽培管理在生产中具有重要意义。本研究通过对茄子矮化突变体slf的候选基因定位及验证,明确了候选基因SmAFB5在调控茄子株高中的关键作用;进一步研究证明了SmAFB5在抗生长素CCRG 81045类除草剂picloram中的功能;揭示了生长素信号在调控叶片大小分子机制中的作用。主要结果如下:1.对F2分离群体进行BSA测序及KASP验证,确定了候选基因为AUN SIGNALING F-BOXPROTEIN 5(SmAFB5),编码一个TIR1/AFB家族的F-box蛋白。突变体在第三个外显子核苷酸序列1601处,氨基酸序列534处,由C突变为T,引起编码的氨基酸由精氨酸(R)变为赖氨酸(K)。该基因在突变体及确认细节野生型植株的同一组织中表达量相似,不同组织中叶片相对表达量高于根、茎及子叶;编码的蛋白亚细胞主要定位在细胞核,该基因碱基突变对亚细胞定位没有显著影响。2.利用生物信息学对茄子中TIR1/AFB家族基因进行分析表明,SmAFB5与拟南芥中AtAFB5基因及番茄中SlAFB4/5基因进化关系较近。我们对茄子中SmTIR1/AFB家族基因之间的进化关系、各基因的cis元件、3D结构、可能互作的miRNA及蛋白功能结构域等进行了分析,结果表明这一家族基因存在功能冗余和分化,预测在响应生长发育,激素和抗逆等方面发挥着重要作用。3.外施一定浓度的picloram能够抑制茄子幼苗的生长,这种毒害效应与picloram浓度成正相关;slf突变体与野生型相比对picloram有一定的抗性。qRT-PCR分析表明,外施picloram在野生型及突变体植株中对叶片中的SmAFB5基因表达没有显著影响,但能够显著诱导Aux/IAA家族一些基因的上调表达,而突变体中这些基因受picloram诱导表达量显著低于野生型;在野生型植株中利用VIGS技术沉默SmAFB5基因后发现幼苗对picloram抗性增强。这些结果表明SmAFB5功能缺失可以使茄子获得对picloram的抗性。4.对picloram处理的野生型及slf在不同时间取样进行RNA-Seq分析,结果表明差异基因显著富集于生长素信号通路,其中Aux/IAA家族基因在slf中的表达显著低于野生型。6h上调差异表达基因在谷胱甘肽代谢通路中显著富集,表明picloram能够诱导slf突变体植株中合成GST的基因上调表达;同时slf突变体中合成GST的一些基因表达在picloram处理前也略高于野生型。这些结果说明,GST合成酶在突变体中的高水平表达可能对茄子植株增强对picloram的抗性也起到了重要作用。进一步研究表明,picloram处理后钙离子内流在突变体中显著高于野生型,外施一定浓度的模拟钙离子流的钙离子通道激发剂BayK8644能够诱导GST合成基因的上调表达,说明钙离Medical Symptom Validity Test (MSVT)子内流可能参与调控GST合成和植株对picloram的抗性。5.slf植株叶片显著小于野生型,但叶肉细胞面积大于野生型,表明突变体叶片中细胞分裂受到抑制。叶片激素含量分析表明,生长素含量在突变体中高于野生型。RNA-Seq分析表明slf突变体叶片中上调差异表达基因富集在生长素信号通路,尤其是SmAux/IAAs。外施Auxinole下调叶片中Aux/IAA家族基因的表达可以抑制野生型叶片生长,但可以促进slf叶片生长。这一结果揭示了Aux/IAA家族基因表达稳态在茄子叶片大小调控机制中的重要作用。