[目的]探讨低温胁迫下褪黑素如何调节番茄幼苗多胺代谢,以及对番茄耐冷基因表达的影响,揭示褪黑素缓解番茄低温胁迫的机制.[方法]以番茄东农708为试验材料,采用叶片喷施的方法,研究不同浓度(50、100、200、300 μmol·L-1)褪黑素对番茄幼苗生长、多胺代谢以及耐冷基因表达的影响;并通过腐胺(Put)合成抑制剂与褪黑素联合预处理进行验证,分析抑制剂对低温胁迫下褪黑素诱导番茄多胺含量和抗氧化酶活性的影响.[结果]褪黑素预处理缓解了低温胁迫对番茄幼苗生长的抑制,显著提高了番茄株高、鲜/干质量及低温处理各时段番茄叶片中Put含量,而亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量仅在低温处理第2天显著增加,精氨酸(Arg)含量和精氨酸脱羧酶(ADC)活性及ADC合成相关基因表达水平也显著高于单独低温处理,Put分解酶二胺氧化酶(DAO)活性与基因表达水平显著降低,验证试验发现低温胁迫下Put的精氨酸途径抑制剂显著降低了褪黑素诱导的Put积累和抗氧化酶活性,阻碍了褪黑素对细胞膜的保护作用.同时,褪黑素提高了低温胁迫下番茄叶片内与Put相关的耐冷基因表达水平.[结论]褪黑素可正向调节精氨酸介导的Put合成途径并抑制Put分解来增加Put的积累,褪黑素通过精氨酸介导的Put积累提高番茄的抗氧化防御和耐冷基因的表达,从而增强番茄幼苗对低温胁迫的耐受性.
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