茄子是喜温蔬菜作物,在温室越冬栽培、塑料大棚早春栽培及春季露地早熟栽培时,开花期常由于低温弱光引起授粉受精不良,导致落花、落果和效益降低。生产上急需耐低温弱光的茄子品种。单性结实性能克服低温引起的落花落果障碍,增强座果能力,提高产量,同时还可改进果实质量、降低栽培成本。本试验在茄子单性结实评价方法、表达特性和遗传规律等研究的基础上,研究其在逆境下的表达效应及其形成的分子机制。本试验以单性结实品系为试材,研究了茄子单性结实基因在冬温室、春温室和春露地不同环境条件下的表达效应;在自然低温条件下不同的授粉方式和花粉活力对茄子单性结实形成和果实发育的影响;利用cDNA-AFLP技术,从转录组学方面比较分析了单性结实品系与非单性结实品系果实发育过程中基因表达的差异。其主要研究结果如下:1.茄子单性结实品系D-55、D-56、D-62的单性结实性属温度敏感型,其单性结实基因的表达受温度的调控,单性结实基因在日平均最低温度为12.8℃的条件下能完全表达。2.单性结实品系比非单性结实品系更耐低温、弱光。通过冬温室、春温室以及早春露地试验表明,茄子单性结实品系及其F1代在自然低温条件下自然授粉时有较高的座果率,在正常的栽培条件下可获得较高的产量,表现出了较强的低温、弱光适应性和生产潜力。单性结实品系可用于耐低温优质茄子新品种的选育和种质材料的创新。3.供试单性结实品系的单性结实性与低温下花粉的活力无显著相关。通过分析开花温度、培养温度对茄子花粉活力的影响表明,单性结实品系和非单性结实品系的花粉在日平均最低温度16.1℃时均具有一定的活力,在培养温度18℃下花粉发芽率均较低,为1.88～7.29%,品系间差异不显著。通过低温下茄子的花粉活力、座果率和单性结实率的相关性研究表明,低温下花粉的活力与单性结实现象无显著相关,单性结实并非由于低温下花粉活力下降所致,单性结实的形成与花粉活力无关。4.花粉萌发培养基、培养温度和开花温度试验表明,茄子花粉萌发需要一定量的糖分和硼酸作为营养,但浓度过高则会抑制花粉萌发,以0.5%琼脂+ 5%蔗糖+ 10 mg·L-1硼酸的培养基效果最好,花粉萌发率最高。开花温度、培养温度及其交互作用对花粉萌发率的影响达到极显著水平,在低温(开花温度12.6℃、培养温度15℃)下花粉萌发率最低,在25℃培养条件下,花粉萌发率显著提高,25℃是茄子花粉发芽较适宜的温度。5.自然授粉、人工授粉和去柱头三种处理不影响单性结实品系果实的正常生长发育。茄子单性结实品系去柱头后果实纵横径的发育速度与自然授粉相比,表现出高度的一致性。单性结实材料在低温条件下未经花粉诱导和受精,其果实可正常生长发育,表明供试单性结实材料果实生长发育所需激素的来源并不依赖于种子的发育。低温下辅助授粉有利于非单性结实基因型果实的座果和生长发育。6.应用cDNA-AFLP方法,以茄子子房和果实为研究对象,研究低温和适温下单性结实基因的差异表达。通过120对引物组合的筛选,共分离了92条差异表达的TDFs。其中14条可能与单性结实的形成有关,并成功回收4条,对其进行克隆、测序和序列分析。结果表明:4个TDFs分别与糖荚豌豆的果荚储藏过程中与衰老相关蛋白基因、番茄成熟果实中的cDNA片段、番茄叶片中受外界病原菌诱导的cDNA片段和菜豆的18S rRNA序列有较高的相似性。这些基因可能会对核糖体的结构和合成,以及与果实成熟和衰老相关的蛋白合成产生影响,从而影响种子的形成和果实的膨大。