1. 研究目的与意义
东京野茉莉种子属于油质种子，大部分化学成分贮存在胚乳中，并且主要以脂质的形式存在。据报道，它的种子能够直接食用，且营养成分高，前人研究结果综合表明，其含油率达50%以上，且含大量人体所必需的油酸和亚油酸。东京野茉莉种子不仅是制作食用油的理想材料，也是潜在的工业柴油制备原料，刘光斌等和胡文杰等均对其种子油与甲醇反应制备生物柴油工艺进行了研究。
在资源日益匮乏的今天，生物质能源开发的紧迫性尤为凸显，所以将目光投向适合工业生产的新型生物质能源材料是十分必要的，而东京野茉莉的优良速生性以及种子高油性正与之契合。虽然其产业可操作性还需要完备的论证过程，但对于果皮光合作用对东京野茉莉种子油脂积累规律全面认识和理解是其产业化的重要途径之一。但是目前来看，国内外的研究尚未对这一方面做出详细的研究报告，本实验将会填充这一空白。
2. 国内外研究现状分析
绿色种子的果皮也可以进行光合作用，其对种子养分的运输较于树体光合作用更为直接且方便。，版纳植物园热带植物资源可持续利用重点实验室的博士研究生张洋在刘爱忠研究员的指导下，探讨了非绿色异养型种子光合作用的特点，以及促进种子油脂累积的生理机制。[6]研究结果表明：在蓖麻种子自然生长或离体培养条件下，遮光处理可以显著降低种皮光合作用能力，并导致种子油脂含量下降。通过种子储存物质生化分析得出，遮光处理使可溶性糖代谢通量向油脂转化出现显著下降，进一步结合RNA-Seq数据分析发现：种皮光合作用可以使磷酸烯醇式羧化酶（28179.m000470）和苹果酸酶（29794.m003406和30030146.m510）上调表达，利用苹果酸穿梭途径将细胞质内的CO2固定并转化为质体内丙酮酸，提高种子碳利用效率，为下游脂肪酸合成途径提供更多的代谢底物。所以，在蓖麻种子发育早期改善果实的光照环境可以有效促进种子油脂累积，提高种子油脂含量。
3. 研究的基本内容与计划
本实验采取花期后50天进行果实遮光试验，目的为调查果皮光合作用对种子内油脂积累的影响大小。为了去除叶片和枝条中的同化物对试验的影响，对果序基部进行环割处理，阻止母体光合产物运输进果实，试验对照为正常植株。（或者在果枝基部环割，并去除果枝上所有叶片）对于环割过的果序，进行三种处理，分别为：1. 黑色网袋遮光；2. 不遮光，但在果实表面涂抹油菜素内脂加强绿色组织光合作用；3. 不遮光。在每棵样树上同时进行三种处理，每种处理各40个果序；共选择30棵样树。取样时间为：花后60、70、80、90、100、110、120、130、140天
测量指标：1、果皮：果实表面积；光合指标，包括胞间二氧化碳浓度，净光合速率等；叶绿素a、b，类胡萝卜素含量；丙酮提取物全光波段扫描；ATP含量，NADPH/NADP，Rubisco活性，NADP-MDA活性；淀粉、可溶性糖含量；果皮扫描电镜（看气孔）；代谢组、蛋白组2、种子：干重、鲜重；淀粉、糖、粗脂肪、TAG含量
