摘要
低温胁迫是影响作物产量以及地理分布的重要环境因子。如何在生产中提高作物抗低温胁迫的能力，已经引发了人们的关注。在众多提高植物抗冷性的研究方法中，施用外源物质是一条简单有效的重要途径。大量研究表明，外源施硒能够有效提高许多植物机体的抗逆能力，但其作用机制仍不明确。虽然关于外源硒对植物抗冷性方面的研究已有报道，但对于硒对番茄抗冷性的影响的研究较少，尤其是硒与外源激素之间交互作用的相关研究几乎没有，需要进一步的探索。本研究前期试验主要探究硒与水杨酸（SA）、褪黑素（MT）、脱落酸（ABA）等外源激素之间的交互作用对于番茄植株低温抗性的影响，后期进一步研究外源硒和SA及其互作对提高低温胁迫下番茄幼苗的抗冷性作用及其机制。主要研究结果如下： 1.低温胁迫下，番茄植株表现出植株矮小，叶片受损的症状。与常温对照相比低温导致了叶绿素含量、PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）降低，细胞质膜受损。外源硒与SA、MT、ABA互作均能够在一定程度上缓解低温胁迫对番茄幼苗的损害。但是与碧护处理相比较，三种复合处理中，硒和SA共同施用的缓解效果最好。外源硒和SA及其互作增强了低温胁迫下番茄幼苗的株高、茎粗、根系长度，增加了叶片相对含水量，以及叶绿素含量增加，Fv/Fm升高。 2.外源硒与SA、MT、ABA互作均能够在一定程度上缓解低温胁迫下番茄幼苗的氧化损伤，维持细胞质膜稳定，如减少细胞质中电解质渗漏、降低丙二醛（MDA），减少植物体中活性氧物质积累，如过氧化氢（H2O2）、超氧阴离子（O2?.）的含量降低，同时也降低了抗氧化酶POD、SOD、CAT的活性。但是与碧护处理相比较，三种复合处理中硒和SA共同施用的效果最好。外源硒与SA互作能通过渗透物质的调节，降低还原糖、蔗糖、可溶性总糖含量，以及减少淀粉积累。推测，外源硒与SA互作能够有效缓解低温对番茄幼苗造成的伤害，缓解氧化损伤，从而间接减少了低温胁迫下植物对抗氧化酶的需求。 3.外源硒与SA互作共同协调诱导了PR1、ICE1、CYSb、LEA1和Osmotin五个冷诱导相关基因的表达，从而促进了番茄幼苗的抗冷性。 4.通过对低温胁迫下番茄幼苗施用SA合成抑制剂（2-氨基茚满-2-膦酸，AIP），发现与单纯硒处理组相比，硒和AIP处理显著降低了植株的株高、茎粗、根系长度、叶绿素含量和Fv/Fm，并且加剧了植株的氧化损伤。可见，AIP能够在一定程度上减弱外源硒对低温胁迫下番茄幼苗的促进作用。这表明通过调控SA的合成途径来增强植物的抗冷性，可能是硒增强番茄低温胁迫抗性的机制之一。 以上结果表明，在低温胁迫下，外源硒与SA互作能够增加叶绿素含量、Fv/Fm升高，有效增强光合，缓解氧化损伤。外源硒与SA互作还能共同诱导相关低温基因的表达，提高植物抗冷性，缓解植物遭受低温的胁迫程度，促进植株生长。本研究将有助于阐明硒增强番茄抗冷性的生理和分子机制，从而为低温胁迫下提高蔬菜等作物的产量提供一条重要途径，也为硒肥在农业生产中的应用提供理论依据。
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