亞適溫條件下硝酸鹽和缺鐵脅迫對番茄幼苗生理特性影響及NO緩解效應(yīng).pdf

1、番茄(Lylopersicon esculentum Mill)是我國栽培最多的蔬菜作物之一，北方秋冬季節(jié)弱光亞適溫與土壤次生鹽漬化是影響設(shè)施番茄生產(chǎn)的主要障礙。盡管大多數(shù)土壤中全鐵含量較高，但由于受不同土壤因素和植物基因型的影響，植物體內(nèi)的可利用鐵含量往往不足，常出現(xiàn)缺鐵失綠癥狀。外源一氧化氮(NO)在一定程度上可以提高植物的抗逆能力，緩解逆境脅迫。目前，關(guān)于亞適溫條件下硝酸鹽和缺鐵脅迫對番茄幼苗生長和鐵吸收的影響以及NO緩解刷雙重脅

2、迫的研究鮮有報道。因此，探究亞適溫條件下番茄幼苗生長及鐵吸收對硝酸鹽和缺鐵脅迫的響應(yīng)，以及外源NO對硝酸鹽和缺鐵脅迫番茄幼苗的緩解效應(yīng)，對減少番茄幼苗缺鐵失綠癥狀具有重要的理論和實(shí)踐指導(dǎo)意義。
　　本課題在已有研究的基礎(chǔ)上，以番茄為試材，從不同品種番茄幼苗在弱光條件下對亞適溫的適應(yīng)性研究入手，隨后探討亞適溫條件下硝酸鹽和鐵脅迫對番茄幼苗生長及鐵吸收的影響，進(jìn)而探究硝普鈉(外源NO供體)對硝酸鹽和缺鐵脅迫下番茄幼苗的緩解效應(yīng)，以期為

3、緩解設(shè)施栽培中番茄的缺鐵失綠癥狀提供理論指導(dǎo)和具體措施。主要研究結(jié)果如下：
　　1.弱光條件下經(jīng)過14 d亞適溫處理后，與正常溫度條件相比較，供試10個番茄品種的幼苗生長量、葉片葉綠素含量、根系活力均下降；而電解質(zhì)滲漏率、丙二醛、脯氨酸含量，不同品種則表現(xiàn)出明顯差異—即對亞適溫的適應(yīng)差異。綜合比較，‘紅粉冠軍’(6＃)番茄幼苗對弱光亞適溫的適應(yīng)性較強(qiáng)，優(yōu)于其它參試品種，適宜在我國北方冬季日光溫室栽培；‘中蔬4號’(10＃)和‘金玉

4、x1’(4＃)對弱光亞適溫的適應(yīng)性較弱，其他品種屬于中等。
　　2.與適溫對照相比，亞適溫條件下番茄幼苗生長受到明顯的抑制作用，株高、葉面積顯著變小，干物質(zhì)積累下降。亞適溫下缺鐵對番茄幼苗生長的影響比適溫下缺鐵的影響大。亞適溫條件下，硝酸鹽脅迫、缺鐵脅迫以及二者同時脅迫的番茄幼苗株高與無脅迫的處理差異不顯著，但幼苗葉面積明顯變小，電解質(zhì)滲漏率、根系活力和三價鐵還原酶活性明顯增加，葉綠素含量降低；根總長、根表面積、根體積及根尖數(shù)明顯

5、減小；幼苗根、莖、葉中鐵含量明顯降低。亞適溫下硝酸鹽脅迫以及硝酸鹽與缺鐵二者同時脅迫對番茄幼苗干物質(zhì)積累的減少、電解質(zhì)滲漏率的增加以及減少鐵離子吸收的影響更加明顯。Fe2+對K+和Ca2+吸收具有拮抗作用，根莖葉不同器官中的表現(xiàn)有差異。
　　3.研究硝酸鹽脅迫下外源NO供體硝普鈉(SNP)對缺鐵番茄幼苗的脅迫緩解效應(yīng)。結(jié)果表明，缺鐵使番茄幼苗生長受到抑制，葉綠素a、b，類蘿卜素含量顯著降低，出現(xiàn)明顯失綠癥狀；葉片中SOD、POD和

6、CAT的活性降低，電解質(zhì)滲漏率、丙二醛含量明顯增加，脯氨酸和可溶性糖含量變化不顯著；幼苗葉片和根中N、P、K、Ca、Mg、Fe含量比正常處理有不同程度的減少。硝酸鹽缺鐵雙重脅迫對番茄幼苗生長抑制加劇，葉綠素a、b、類蘿卜素含量、SOD、POD和CAT的活性降低更顯著，電解質(zhì)滲漏率、脯氨酸、可溶性糖和丙二醛含量都明顯增加；番茄幼苗葉片和根中N、P、Mg、Fe含量減少更為顯著，而K、Ca含量卻顯著增加。缺鐵及硝酸鹽缺鐵脅迫添加0.1 mmo

7、l·L-1 SNP的處理與不添加處理相比，番茄幼苗的生長明顯緩解，所測抗逆指標(biāo)得到明顯恢復(fù)，顯示 SNP對缺鐵和硝酸鹽缺鐵脅迫的番茄幼苗傷害具有明顯緩解作用，增強(qiáng)番茄幼苗的耐鹽性和對鐵的吸收能力。添加0.1 mmol·L-1 SF(亞鐵氰化鈉)的處理在SOD、POD和CAT等指標(biāo)上也表現(xiàn)出一定程度的緩解或促進(jìn)作用，其他生理指標(biāo)沒有表現(xiàn)出其緩解或促進(jìn)作用，應(yīng)是SF中也含有鐵離子所致。
　　4.缺鐵脅迫及硝酸鹽缺鐵雙重脅迫下，外施SN

8、P處理的番茄幼苗凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、蒸騰速率(Tr)、PSⅡ光化學(xué)效率(Fv/Fm)、PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)效率(ΦpsⅡ)、光化學(xué)促滅系數(shù)(qP)、硝酸還原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、谷氨酸脫氫酶(GDH)活性較未添加SNP處理的番茄幼苗顯著提高或有升高的趨勢；缺鐵條件下初始熒光(Fo)值、硝酸鹽缺鐵雙重脅迫下細(xì)胞間隙CO2濃度(Ci)值外施SNP處理均顯著降低。外施SF的處理無明顯變化

9、或作用效果較SNP處理的差。
　　5.外源 NO影響了缺鐵脅迫和硝酸鹽缺鐵雙重脅迫下番茄抗壞血酸(AsA)-谷胱甘肽(GSH)循環(huán)，使番茄幼苗根系的抗壞血酸過氧化物酶(APX)、脫氫抗壞血酸還原酶(DHAR)、谷胱甘肽還原酶(GR)比活性顯著升高，單脫氫抗壞血酸還原酶(MDHAR)比活性顯著降低，AsA含量、GSH含量、AsA/DHA、GSH/GSSG升高，脫氫抗壞血酸(DHA)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量降低。SNP反應(yīng)產(chǎn)物