外源水杨酸和褪黑素对干旱胁迫下番茄幼苗生理特性及抗氧化酶基因表达的影响

作     者：罗艳 

作者单位：广西大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王先裕;何海旺

授予年度：2022年

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090202[农学-蔬菜学] 

主      题：番茄 干旱胁迫 水杨酸 褪黑素 生理特性 抗氧化酶基因 

摘      要：番茄（Solanum lycopersicum L.）,别称番柿、西红柿,属于茄科番茄属一年生或多年生草本植物。其食用价值和药用价值突出,在全球范围内分布广泛,是我国“南菜北运和“西菜东输的重要蔬菜作物之一。然而,在番茄的整个生育期中,尤其是幼苗期,对水分亏缺十分敏感,极易受干旱的影响,干旱严重阻碍了番茄的生产种植。因此,研究番茄对干旱逆境的抗性机理,探索提升番茄幼苗抗旱能力的有效途径,对于保障番茄生产发展就显得尤为重要。本研究以番茄‘西大樱红1号’作为试验材料,温室内盆栽种植番茄幼苗,至四叶一心时开始预处理,通过控制生长过程中的水分,模拟自然干旱条件,研究观测番茄表观形态,运用石蜡切片法对番茄微观形态结构特征进行研究;测定番茄生理生化指标,采用实时荧光定量PCR技术检测番茄幼苗抗氧化酶基因的表达量;以期从形态结构、细胞生理及分子的角度,进一步了解番茄抗旱机制以及外源水杨酸和褪黑素在番茄干旱胁迫过程中的作用,为后续番茄生产育种和优质栽培研究提供一定的参考价值。本研究主要结果如下:1.外源SA和MT处理能够缓解干旱胁迫对番茄幼苗生长发育的抑制。干旱胁迫下,番茄幼苗株高、茎粗的生长量显著下降,叶片叶绿素SPAD值上升;叶片厚度变薄,栅栏组织厚度、海绵组织厚度和叶片结构疏松度均减小,栅海比增加;番茄为适应水分亏缺采取了“节约型对策,即通过增加栅海比,减小植株与外界接触面积的方式,降低损伤,最大限度保存并利用水分。经外源SA和MT处理后株高和茎粗的生长量均有所增加,并在一定程度上提升了番茄叶片的保水抗旱能力。2.在干旱胁迫下,叶片相对含水量下降,活性氧大量累积,导致细胞膜氧化损伤;同时,番茄幼苗细胞渗透调节物质含量增加。经外源SA和MT预处理后,番茄幼苗抗氧化系统迅速做出响应,提高SOD、POD、CAT、APX的活性,活性氧含量下降,避免了细胞膜过氧化损伤。抗氧化酶活性提升及渗透调节物质的积累,在一定程度上增强了番茄幼苗的保水抗旱能力。3.干旱胁迫下,番茄幼苗抗氧化酶基因Cu/Zn-SOD、CAT1和APX2的表达量均下降。外源喷施水杨酸和褪黑素均不同程度地上调了番茄幼苗在干旱胁迫下Cu/Zn-SOD、CAT1和APX2基因表达量。同时,基因表达量与酶活性变化趋势并不一定一致,可能是由于调节酶活性的方式受到基因、胁迫时间或其它未知途径参与调控的影响。